Letadla a lodě ze žraločí kůže

• | Tisk |

Podrobnosti

Vytvořeno 24. září 2010

Napsal Juraj Kořínek

Výzkumníci z Fraunhoferova ústavu v Německu vyvinuli nový nátěrový systém, který funguje na principu v živočišné říši již dávno osvědčeném. Konkrétně se nechali inspirovat žraločí kůží. Na základě její struktury vytvořili hmotu, která po natření na plášť lodě či letadla snižuje odpor okolního prostředí (vody či vzduchu). 

Povrch do extrémních podmínek

Úkolem výzkumného týmu bylo vytvořit barvu, která by vyhovovala extrémní požadavkům v oblasti letectví a námořnictví. Jedná se zejména o kolísání teplot v rozsahu -55 až +70 ° C, vliv intenzivního UV záření a odolnost vůči vysokým rychlostem. Vývojáři Yvonne Wilke, Volkmar Stenzel a Manfred Peschka z Fraunhoferova ústavu pro výrobní inženýrství připravili speciální barvu, která snižuje aerodynamický odpor a zároveň splňuje výše zmíněné náročné standardy. Dokonce se jim povedlo vytvořit výrobní technologii nátěrové hmoty. Za to obdrželi v letošním roce cenu Josepha von Fraunhofera.

Žraločí kůže pod mikroskopem (Zdroj: www.sharkskincoating.com)

První problémy dělá příroda

Nátěr je na bázi nanočástic, které odolávají UV záření, změnám teplot a mechanickému zatížení. Zajímavostí je způsob nanášení barvy na povrch letadla nebo lodi: uskutečňuje se pomocí šablony, která imituje právě strukturu žraločí kůže.  

Zatím se vývojáři potýkají s jediným potenciálním problémem, kterým je usazování malých organizmů do povrchových struktur nátěru, čímž se snižuje jeho účinnost. Podle vývojáře Yvonne Wilkeho existují řešení: „Jednou z možností je strukturování barvy takovým způsobem, aby se organismy nemohly na struktuře zachytit a byly by z ní při vysokých rychlostech jednoduše odplavovány. Druhá možnost spočívá v integraci speciální složky, která není s přírodními organismy kompatibilní.“

Méně energeticky nákladná doprava

V případě, že by se nátěr aplikoval na každé letadlo na světě, ušetřilo by se dle výpočtů přibližně 4,6 milionů tun paliva ročně. Rovněž u lodí se snižuje tření o více než 5 %, což představuje potenciální úsporu 2000 tun paliva pro velkou kontejnerovou loď za rok.

Kromě úspory paliva v letectví či námořní přepravě nabízí nový nátěr další použití. Například u větrných elektráren by se barva mohla nanášet na povrch rotoru. Snížením odporu vzduchu by tak elektrárny vyráběly více elektřiny.

Zdroj:

• Shark-based painted surface cuts aircraft drag. Engineerlive.com [online] <http://www.engineerlive.com/>