Mi a közös a velcróban, Michael Phelps cápabőrszerű úszódresszében és a világ legnagyobb utasszállító gépében? A választ egy olyan tudományág területén találhatjuk meg, amelynek lényege, hogy a tudósok keresik a módját annak, hogy ne elvegyünk a természettől, hanem tanuljunk abból.

Az Airbus is tanult a rétisastól?

A biomimétizmus kifejezés lényege hogy a mérnökök számtalan dolgot képesek ellesni a biológiai folyamatokból, így a természeti környezet megfigyelése útján jut az ipar olyan ötletekhez, amelyek segíthetnek a XXI. századi ember gondjainak megoldásában.

A kutatók, akik megalkották Michael Phelps úszódreszszét, megfigyelték a sebesen úszó cápa bőrének felépítését és struktúráját s rájöttek, hogy az miképpen csökkenti a minimumra a súrlódást a víz és az állat bőre között, s maguk is megalkottak egy hasonló tulajdonságokkal rendelkező anyagot. Persze nemcsak az úszók nagyobb sportsikerei érdekében tették ezt, hiszen az új mesterséges anyag nem csupán a vizet taszítja, de minden szennyeződést, lerakódást is, ezért kiválóan alkalmazható például a kórházak falbevonataként, könnyebbé téve a felületek tisztán tartását, csökkentve a fertőzések veszélyét.

A világ egyik vezető repülőgépgyártója, az Airbus is ötletbank módjára használja a természet innovációs erőforrását máig kevéssé kiaknázott tudásbázisát.

David Hills, az Airbus repülési tulajdonságokat kutató részlegének vezetője szerint az egyik ilyen, természettől ellesett újítást a lótusz levelének, illetve virágának víztaszító tulajdonsága inspirálta. A lótusz rendkívül párás környezetben él, mégis képes megóvni magát a klíma káros hatásaitól. Lepergeti magáról az esővizet, amely magával visz minden ráhullott szennyeződést is. Ehhez hasonló tulajdonságú a repülőgépkabin fala is, amelyet így rendkívül könnyű tisztán tartani, anélkül, hogy túlságosan sok vegyi anyagot kellenne ehhez a művelethez felhasználni.

Egy másik ötlet a tengeri madarak repülési technikájából merít. Ezek az állatok a víz feletti turbulens, szeles levegőben körözve a csőrükkel érzékelik a különböző légáramlatokat, s szárnytollazatukat már előre úgy állítják be, hogy az alkalmazkodjon a gyorsan változó közeghez: előnyeit használja, káros hatásait pedig küszöbölje ki. Így a madárnak kevesebb energiát kell felhasználnia a levegőben maradáshoz. Az új Airbus A350XWB széles törzsű repülőgépet már ellátták ilyen széljárás-érzékelő szenzorokkal, amelyek az adatokat a fedélzeti számítógépbe táplálják be. Ez utóbbi a pilóták közreműködése nélkül apró változtatásokat hajt végre a gép szárnyain található apró kormánylapátokon, így a repülőgép kényelmesebb utazást biztosít, miközben pozíciója és sebessége megtartásához a korábbinál kevesebb energiát, vagyis üzemanyagot használ fel.

Az A380-as szuperjumbó tervezői a réti sastól is tanultak. Amikor a mérnökök megfigyelték az állat röptét, rájöttek, hogy a madár szárnyai nem lehetnek túl hosszúak, hiszen élőhelyén csak kis keresztmetszetű felszálló légáramlatok léteznek, s a madárnak ezekben a kürtőkben kell körözniük, ha nem akarnak túl sok energiát fordítani a levegőben maradásra. Ha a szárnyuk „kilógna” a felszálló meleg levegő alkotta területről, az sokat rontana a madarak egyébként kiváló repülési tulajdonságain. Ezért a szárnyuk nem hosszú, hanem olyan ideális formájú, amely a lehető legtöbb felhajtóerőt produkálja. Az evolúció olyan szárnyat produkált, amely rövidsége ellenére is alkalmas a madár jelentős súlyát könnyedén elemelni a földtől, s később szárnycsapkodások nélkül is, csupán a légáramlat erejét felhasználva a levegőben tartani. A madár képes a szárnya végén található tollakat mindig a megfelelő szögbe állítani, esetenként akár merőlegesen is a többi tollhoz képest, ezt utánozták a fejlesztők a kis szárnyacskák, „wingletek” kialakításával, melyek ma már a legtöbb utasszállító gépen is láthatóak.

Ami a szárnyhossz korlátozottságát illeti, az A380-as szuperjumbó konstruktőrei nagyon hasonló problémával találták szembe magukat. Nem a termikek átmérője, hanem a világon létező repülőterek korlátozott mérete szorította őket egy 80×80 méteres keretbe, s ebből a szárnyak végei sem lóghattak ki. Arról nem is beszélve, hogy a ma létező pályák hosszához kellett igazítani ennek a különlegesen nagy súlyú, akár nyolcszáz utast, csomagokat és teherárut szállító repülőgépnek a fel- és leszálláshoz szükséges úthosszát, s ehhez különleges teljesítményre és rendkívüli repülési tulajonságokra volt szükség. A hajtóművek teljesítményét sem lehetett a végtelenségig növelni az üzemanyag-fogyasztás miatt.

Ha az A380-as tervezési elvei során a hagyományos repülőgépek mintáját követték volna, a gép szárnyfesztávolsága legalább három méterrel túllépte volna az engedélyezett nyolcvan métert. A rétisastól eltanult szárnyvégi wingletekkel a 79,8 méteres fesztávolság is elégnek bizonyult a felszálláshoz, kevés üzemanyagot fogyasztva, halkan, s ami a legfontosabb: biztonságosan. Az újítás olyan jól bevált, hogy azóta az Airbus kisebb gépein is alkalmazzák, például az A320-ason, amelyet mi is mindennap láthatunk Ferihegyen.

nol.hu