Покращення ефективності є центральною темою досліджень – наприклад, у вакуумній техніці. Schmalz постійно оптимізує свої системи і при їх розробці також дивиться за межі звичного. У поточному проекті в центрі уваги знаходяться присоски п'явок.
Липучки, ефект лотоса та крила літаків – це деякі відомі приклади того, як біоніка може вирішувати технічні завдання. Адже природа пропонує захоплюючі відповіді на повсякденні виклики. «При цьому вона зазвичай дуже ефективна», – підкреслює доктор Гаральд Куольт. Він керує дослідницькими проектами в Schmalz. «Ми шукали природні методи присоски, щоб покращити наші власні вакуумні системи».
Schmalz знайшов рішення у п'явках. Вони мають дві присоски на передньому та задньому кінці, що дозволяє їм триматися за різні поверхні. Чи то слизькі, чи пористі, чи під водою – завдяки поєднанню присоски та механічного захоплення вони можуть надійно прикріплюватися до своїх господарів. Разом з університетом Фрайбурга Schmalz розпочав проект, щоб краще зрозуміти біологічні системи приклеювання. «Ми досліджували функціональну морфологію та біомеханіку п'явок», – описує професор доктор Томас Спек. Він очолює робочу групу «Ботаніка – функціональна морфологія та біоніка» в університеті Фрайбурга.
Після ручних спроб відбору дослідники побудували обертові системи та визначили, при якій центробіжній силі п'явки відриваються від відповідної поверхні. «Ми зайшли на нову територію і розробили спеціальні експериментальні установки, щоб виміряти сили приклеювання п'явок», – розповідає Томас Спек. У поточному дослідницькому проекті команда вивчає анатомію присоски, яка складається з м'язово-керованих присосок, ущільнюючих і захоплюючих губок. «Розуміння зв'язку форма-структура-функція присоски є суттєвим для подальших абстракцій та реалізацій нових, біонічно оптимізованих систем від Schmalz», – пояснює доктор Симон Поппінга, який в університеті Дармштадта керує біологічними фундаментальними дослідженнями на модельному організмі.
Від акваріума до промисловості
Гаральд Куольт: «Наша попередня розробка виготовила прототип, який відрізняється від нашого стандартного асортименту». По-перше, ущільнювальна губка має інший напрямок, ніж у звичайних присосок. По-друге, Schmalz адаптував радіуси кривизни та поєднує тверді та м'які матеріали. «Ми змогли зменшити мертвий об'єм і тим самим значно швидше евакуювати», – радіє керівник досліджень. «Наша мета полягає в тому, щоб нова присоска показувала кращі результати за утримуючими та зрізуючими силами, а також за поведінкою ущільнення, ніж звичайні моделі. Крім того, вона повинна бути придатною для промислового виробництва». І її вуглецевий слід також має відповідати попереднім присоскам.
Наразі в центрі уваги знаходяться дві варіанти, які Schmalz продовжує оптимізувати. Завдяки коротким часам евакуації нові моделі заощаджують енергію. Вони краще ущільнюють на шорстких поверхнях і вражають високими термінами служби. Завдяки новій структурі ущільнення вони також повинні забезпечувати надійне утримання на нерівних або чутливих поверхнях. «Присоски повинні бути процесуально надійними в стандартних застосуваннях, ми не хочемо розробляти рішення для кількох спеціальних випадків», – підкреслює Гаральд Куольт.
Контакт:
