Milioni godina evolucije dali su svetu neverovatna rešenja koja ljudi tek, počinju da razumeju.

Jedan takav primer je skriven u dubinama okeana, gde se ajkule, zahvaljujući jedinstvenoj strukturi svoje kože, kreću sa zapanjujućom efikasnošću…

A sada se ova prirodna tehnologija uzdigla visoko u nebo kako bi izazvala zakone aerodinamike.

Kada se okean susretne sa nebom

Koža ajkula je prekrivena mikroskopskim nazubljenim ljuskama koje se nazivaju dermalni dentikli i žlebovi. One stvaraju turbulentne mikro-vrtlogove koji smanjuju otpor vode i sprečavaju rast algi na njima.

Inženjeri australijske vazduhoplovne kompanije MicroTau replicirali su ovu strukturu stvaranjem materijala sa žlebovima dubokim samo 50 mikrona (tanjim od ljudske dlake).

Kada se nanesu na površinu aviona, ovi žlebovi usmeravaju protok vazduha, smanjujući trenje za 5-10%.

Špijuniranje inovacija iz prirode je dugogodišnja ljudska praksa. Na primer, oblik kljuna vodomara inspirisao je dizajnere da dizajniraju vozove Šinkansen.

Sa „ptičjim kljunom“, vozovi su ne samo postali tiši, već i 10% energetski efikasniji.

Iste bodlje kaktusa pomogle su naučnicima da stvore potpuno nove tehnologije za sakupljanje vlage u sušnim regionima.

Međutim, koža ajkule je jedinstven primer multifunkcionalnosti: ne samo da poboljšava aerodinamiku, već ima i antibakterijska svojstva. U avijaciji, ovo može smanjiti troškove čišćenja aviona od zagađivača.

Stručnjaci objašnjavaju zašto je smanjenje trenja vazduha veoma važno, posebno sada.

Prema najnovijim podacima, avijacija je odgovorna za 2,5% globalne emisije CO₂.

Čak i ušteda goriva od 4%, predviđa MicroTau, smanjila bi emisije za milione tona godišnje. Da bismo ovo stavili u perspektivu, ovo je ekvivalentno sadnji 150 miliona drveća godišnje.

Iz laboratorije u nebo

Pre nego što je materijal stavljen na avione, testiran je u digitalnim simulatorima.

Modeliranje je pokazalo da kada se primene na 70% površine Erbasa A320, žlebovi mogu smanjiti otpor za 4% ili više u režimu krstarenja. Međutim, testiranje u stvarnom svetu je složenije: protok vazduha zavisi od nadmorske visine, brzine, pa čak i vlažnosti.

Svaki avion je, u suštini, zasebna studija i zaseban razvoj — MicroTau napominje.

Američka kompanija Delta Air Lines i australijska kompanija Jetstar Airways biće prvi koji će testirati novu tehnologiju.

Cilj prvih testova je da se odrede optimalne oblasti za primenu materijala.

Na primer, krila stvaraju 40% ukupnog otpora, tako da će čak i delimično pokrivanje ove oblasti imati primetan efekat.

Američko ratno vazduhoplovstvo je već testiralo materijal na transportnom avionu Lockheed Martin C-130J Super Hercules, izvodeći četiri od šest planiranih eksperimentalnih letova.

Ovo je odlična prilika za optimizaciju zastarelih letelica. Ne samo da će uštedeti milione dolara na gorivu, već će i značajno povećati domet leta.
— Roberto Gerero, Ratno vazduhoplovstvo Sjedinjenih Država.

Još impresivnije rezultate pokazao je prototip supersoničnog XB-1 kompanije Boom Supersonic.

Pri brzini od 1,18 Maha (1.460 km/h) „ajkuline“ pločice na trupu ne samo da su izdržale opterećenje, već su i održale svoj integritet.

Ovo je kritično za buduće putničke supersonične letove, gde aerodinamika određuje bezbednost i efikasnost.

Zašto nalepnice, a ne boja?

Činjenica je da se mikrotekstura ne može reprodukovati tradicionalnim metodama farbanja. MicroTau filmovi se štampaju na 3D štampačima sa nanometarskom tačnošću, a njihov lepljivi sloj otporni je na padove pritiska i vibracije.

Mahmud Husein sa Univerziteta u Koloradu dodaje: „To je kao privremena tetovaža za avion — može se zameniti bez oštećenja tela.“

Šta čeka avijaciju sutra?

Glavni rizik je izdržljivost. Nezvanični izvori su izvestili da se u jednom, od prethodnih testova deo folije potpuno odlepio pri brzini od 800 km/h.

MicroTau je poboljšao sastav lepka, ali problemi ostaju: peščane oluje, grad ili led mogu oštetiti mikrostrukturu. Pored toga, žlebovi moraju ostati čisti — prašina ili insekti će smanjiti njihovu efikasnost.

Borba.Info