Il miglioramento dell'efficienza è un tema centrale di ricerca – ad esempio nella tecnologia del vuoto. Schmalz ottimizza continuamente i suoi sistemi e guarda oltre il proprio campo durante lo sviluppo. In un progetto attuale, l'attenzione è rivolta agli organi di aspirazione delle sanguisughe.
Chiusure a strappo, effetto loto e ali di aerei sono alcuni esempi prominenti di come la bionica possa risolvere compiti tecnici. La natura offre risposte affascinanti a sfide quotidiane. "In genere è molto efficiente", sottolinea il Dr. Harald Kuolt. Dirige i progetti di ricerca presso Schmalz. "Abbiamo cercato metodi di aspirazione naturali per migliorare i nostri sistemi a vuoto."
Schmalz ha trovato ispirazione nelle sanguisughe. Con i loro due organi di aspirazione all'estremità anteriore e posteriore, hanno la capacità di aderire a diverse superfici. Che siano viscide o porose, che siano sott'acqua o sopra – grazie alla combinazione di adesione per aspirazione e presa meccanica, possono attaccarsi in modo sicuro ai loro ospiti. Insieme all'Università di Friburgo, Schmalz ha avviato un progetto per comprendere meglio i sistemi di adesione biologici. "Abbiamo studiato la morfologia funzionale e la biomeccanica delle sanguisughe", descrive il Prof. Dr. Thomas Speck. Dirige il gruppo di lavoro "Botanica – morfologia funzionale e bionica" presso l'Università di Friburgo.
Dopo tentativi di estrazione manuali, i ricercatori hanno costruito sistemi rotanti e hanno determinato a quale forza centrifuga le sanguisughe si staccano dalla rispettiva superficie. "Abbiamo esplorato nuovi territori e sviluppato configurazioni sperimentali speciali per misurare le forze di adesione delle sanguisughe", racconta Thomas Speck. In un progetto di ricerca attuale, il team sta studiando l'anatomia dell'organo di aspirazione, che è composto da labbra di aspirazione, sigillatura e presa controllate da muscoli. "La comprensione della relazione forma-struttura-funzione dell'organo di aspirazione è essenziale per ulteriori passi di astrazione e attuazione per nuovi sistemi ottimizzati bionicamente di Schmalz", spiega il Dr. Simon Poppinga, che dirige la ricerca di base biologica sul modello di organismo presso la TU Darmstadt.
Dall'acquario all'industria
Harald Kuolt: "Il nostro sviluppo preliminare ha quindi prodotto un prototipo che si differenzia dalla nostra gamma standard." Da un lato, il labbro di tenuta si sviluppa in una direzione diversa rispetto agli aspiratori comuni. Dall'altro, Schmalz ha adattato i raggi di curvatura e combina materiali rigidi e morbidi. "Siamo riusciti a ridurre il volume morto e quindi a evacuare molto più rapidamente", si rallegrano il responsabile della ricerca. "Il nostro obiettivo è che il nuovo aspiratore performi meglio in termini di forze di tenuta e di taglio, nonché di comportamento di sigillatura rispetto ai modelli comuni. Inoltre, deve poter essere prodotto industrialmente." Anche la sua impronta di carbonio deve essere confrontata con quella degli aspiratori precedenti.
Attualmente sono in fase di ottimizzazione due varianti che Schmalz sta ulteriormente migliorando. Grazie ai brevi tempi di evacuazione, i nuovi modelli risparmiano energia. Sigillano meglio su superfici ruvide e si distinguono per elevate durate. Grazie alla nuova struttura della guarnizione, dovrebbero garantire una presa sicura anche su superfici irregolari o delicate. "Gli aspiratori devono funzionare in modo sicuro nei processi standard, non vogliamo sviluppare una soluzione per pochi casi speciali", sottolinea Harald Kuolt.
Contatto:
