Zubi štakora su uzor za ideju noža koji se sam oštri | Priča dana | DW | 03.05.2005
  1. Inhalt
  2. Navigation
  3. Weitere Inhalte
  4. Metanavigation
  5. Suche
  6. Choose from 30 Languages

Priča dana

Zubi štakora su uzor za ideju noža koji se sam oštri

Zubi glodavca - sa veoma jednostavnim načelom daleko premašuju bilo kakve noževe proizvedene ljudskom rukom.

Zubi glodavca - sa veoma jednostavnim načelom daleko premašuju bilo kakve noževe proizvedene ljudskom rukom.

U rasponu između čovjeka, prirode i tehnike je bionika već donijela mnoštvo fascinirajućih proizvoda visoke tehnologije gdje joj je primjer bila priroda. Bionika je mlada znanstvena disciplina koja se bavi otkrivanjem rješenja koje je stvorila priroda i koju onda prevodi u tehničke koncepte. Na nedavnom industrijskom sajmu u Hannoveru je također bio izložen jedan primjer bioničkog istraživanja o kojem nam je izvještaj poslao Klaus Feldkeller:

Istraživači su nakon nekoliko piva došli do zanimljivog pitanja: zašto glodavci mogu tako oštro rezati mnoge materijale? Inženjer Marcus Rechberger:

"Kod - na primjer - sjekutića štakora vidimo kako mekana zubna jezgra nije obložena čvrstom caklinom nego se u tijeku evolucije caklina svela na tanku lamelu a mekana jezgra je izložena trošenju. Kada dolazi do opterećenja, meka jezgra se brže troši tako da rezna površina uvijek ostaje oštra. U načelu je sve to veoma jednostavno, ali u mikrostrukturi je to veoma kompleksno."

Štakori su majstori preživljavanja i poznato je da su sposobni zubima se probiti gotovo svugdje. Zato su inženjeri potražili savjet kod drugih stručnjaka:

"Prvo smo potražili stručan savjet stomatologa a surađujemo sa sveučilištom Witten/Herdecke i paleontologijom sveučilišta Bonn. Mi smo istraživali kakva opterećenja i zahtjeve postavlja industrija a sveučilišta su istraživala, koja je to struktura kod glodavaca. Ubrzo smo primjetili da postoje paralele a to načelo oštrice koja se sama oštri kod dabra ili štakora je veoma jednostavno."

Novo otkriće je došlo nakon što su malo bolje pogledali, kako štakor zapravo grize i njegove zube koji stalno rastu: staro pravilo kako samo tvrdi materijal može dobro rezati je pao u vodu. Mašine za rezanje i usitnjavanje će biti mnogo oštrije ako su sačinjeni od više slojeva različite tvrdoće:

"Mi zapravo iskorištavamo trošenje ali ga želimo pozitivno usmjeriti kako bi se noževi tijekom rezanja sami oštrili. Zato moramo prije svega razumjeti, kako do trošenja dolazi. Ako želimo stvoriti složeni materijal i ako želimo da se on troši tako da uvijek ostane oštar, onda je to trenutno najveći izazov kako bi pronašli pravu oštricu za svaku primjenu."

Marcus Rechberger i njegove kolege imaju još mnogo posla. Štakori bez problema grizu i plastiku i ciglu - ali materijal oštrice se u jednom i u drugom slučaju potpuno drugačije troši što inženjeri ispituju simulirajući proces u računalu. Ali načelo je isto:

"To si možete zamisliti kao da na oštricu tupog kuhinjskog noža pričvrstite žilet. Pravi nož tako postaje samo držač oštrice koja doista reže i što se nož više troši, oslobađa novu oštricu koja zapravo reže. To zapravo znači da želimo da se nož troši - što bi do sada značilo da postaje tuplji i da više ne pokušavamo učiniti ga tvrđim nego da trošenje upotrijebimo na koristan način. To je novi koncept."

Takve nove mašine za rezanje osobito zanima industriju plastičnih masa - kao što su mnogi od nas iskusili, što izgleda omiljena kao poslastica štakora. Ali u industriji se moraju rezati i usitnjavati ogromne količine materijala u granulat ili prah i dosadašnje mašine se treba svako malo zaustavljati i oštriti im noževe. Kod plastike tome nema alternative: tupi noževi sve više griju materijal i on se u jednom trenutku može početi taliti i lijepiti za oštrice. Rezultat onda više nije granulat, nego znatan trošak čišćenja stroja - dok on, naravno, stoji. A u starim mašinama su noževi postajali tupi i neupotrebljivi već za nekoliko sati.