Люспи на акула
За да се намали консумацията на гориво при самолетите и корабите е нужно да се намали тяхното съпротивление и триене.Иновативна боя прави това възможно и не само намалява разходите за гориво, но и вредните емисии.
Вдъхновението и модела на структурата за тази боя идват от природата: люспите на бързоплуващите акули еволюират по начин който значително намалява триенето или съпротивлението им на потока на теченията. Предизвикателството е да се приложи това познание в структурата на боя, която да може да издържи на екстремните условия на авиацията. Температурна устойчивост от -55 до +70 градуса по целзий; интензивна UV радиация и висока скорост. Ивон Уилк, Д-р Волкмар Стензел и Манфред Пешка от Институтa за Металорежещи машини и изследване на приложни материали Фраунхофер IFAM в Бремен, създават не само боя коато намалява аеродинамичното триене, но и технология с която да се приложи в производство. За своето постижение през 2010 екипа получава наградата Йозеф фон Фраунхофер.
Боята включва сложна формула. Неразделна част от рецептата: наночастици, които гарантират, че боята ще издържи на UV радиация, температурна промяна и механично натоварване върху трайна основа. “Боята предлага и други предимства”, обяснява Д-р Волкмар Стензел. “Тя се нанася върху най-външния слой на самолета и няма нужда от допълнително покритие. Не добавя допълнително тегло, и дори когато се маха обшивката на самолета – на всеки 5 години, боята трябва да се премахне напълно и да се нанесе отново – без допълнителни разходи. Може да се нанася върху сложни триизмерни повърхности без никакви проблеми “. Следващата стъпка е да се изясни как боята може да се приложи в производствата.”Нашето решение се състоеше в това, боята да не се нанася директно, а с помощта на шаблон,” казва Манфред Пешка. Това дава на боята нейната структура на акулова кожа. Най-голямото предизвикателство е да се нанесе боята равномерно върху шаблона и в същото време да може да се отдели от основата дори след излагане на UV лъчи, което е задължително за стягане на боята.
Ивон Уилк, Д-р Волкмар Стензел и Манфред Пешка
Ако се нанесе на всеки един самолет по света, всяка година боята ще спестява 4,48 милиона тона гориво. Боята може да се използва и за кораби: екипът е успял да намали съпротивлението с повече от 5% при тест в съоръжение за тестове на корабни конструкции. Разгледано за период от една година това означава спестяване на 2000 тона гориво за голям товарен кораб. При това приложение обаче, полепите и водораслите само усложняват нещата повече. Изследователите работят по две решения на проблема. Ивон Уилк обяснява:”Едната възможност е да структурираме боята по такъв начин, че полепите да нямат здрава основа за захващане и просто да се отмиват при по-висока скорост. Вторият вариант е вграждането на елемент срещу полепите – което е несъвместимо с природата.”
Освен за спестяване на гориво, боята може да се използва и за други много интересни приложения – например за ветрогенератори. При тях въздушното съпротивление също оказва негативно влияние върху перките. Новата боя ще подобри ефективността и съответно ще покачи добива на енергия.
January 22nd, 2011
Етикети: 
Категория: 
Коментари