Naukowcy z Uniwersytetu w Rochester opracowali metodę tworzenia niezatapialnych rur aluminiowych poprzez trwałe uwięzienie powietrza w ich strukturze. Odkrycie to może mieć wpływ na produkcję energii odnawialnej, infrastrukturę pływającą, a nawet zastosowania rekreacyjne.
Nauka o niezatapialności
Zespół kierowany przez profesora Chunlei Guo osiągnął to poprzez manipulowanie powierzchnią wąskich aluminiowych rurek o średnicy około 5 mm w celu stworzenia mikroskopijnych tekstur. Te tekstury utrzymują pęcherzyki powietrza bezpiecznie wewnątrz, zapobiegając ich ucieczce nawet w przypadku uszkodzenia lub trudnych warunków.
Nie chodzi tylko o powlekanie powierzchni; powietrze jest fizycznie związane z metalową konstrukcją. Naukowcy odkryli, że nawet w przypadku przebicia lub poważnego uszkodzenia rury zachowują pływalność.
Potencjalne zastosowania: od energii do relaksu
Głównym celem tej technologii jest wykorzystanie energii oceanu. Łącząc te rury w większe pływające struktury, można skutecznie wychwytywać energię z ruchu fal. Ocean pozostaje w dużej mierze niewykorzystanym zasobem, a takie podejście oferuje nowy sposób jego eksploatacji.
Jednak zastosowanie wykracza poza energię. Wbudowana wyporność sprawia, że te rurki idealnie nadają się do:
- Platformy pływające: do celów badawczych, monitorujących, a nawet konstrukcji tymczasowych.
- Lekkie, trwałe pływaki: dla bezpieczeństwa na morzu lub rekreacji (np. meble przy basenie).
- Odporne na uszkodzenia pomoce unoszące się na wodzie: tam, gdzie niezawodna pływalność ma kluczowe znaczenie.
Dlaczego to ma znaczenie: rozwój inżynierii inspirowanej biologią
Sukces tej techniki podkreśla rosnący trend w materiałoznawstwie: uczenie się od natury. Zasada utrzymywania powietrza w celu zapewnienia pływalności jest powszechna w systemach biologicznych (np. nartnikach lub pływających glonach). Naśladując te naturalne rozwiązania, inżynierowie mogą tworzyć materiały o niespotykanych dotąd właściwościach.
Badanie to pokazuje również potencjał teksturowania powierzchni jako taniej i skalowalnej metody modyfikowania zachowania materiałów. Proces jest stosunkowo prosty i można go zastosować do metali innych niż aluminium.
Opracowanie niezatapialnych rur aluminiowych to krok naprzód w inżynierii inspirowanej biologią, oferujący wszechstronne rozwiązanie w zakresie utrzymywania pływalności i pozyskiwania energii. Ponieważ zmiany klimatyczne zwiększają zapotrzebowanie na zrównoważone źródła energii, tego typu innowacje będą zyskiwać coraz większą wartość.
