Natura ca sursă de inspiraţie în industrie

Nuferii din specia Victoria Amazonica sunt nişte plante gingaşe, dar şi foarte puternice. Exemplarele mai mari pot susţine, fără probleme, şi adulţi, nu numai bebeluşi. Dar cum reuşesc să suporte greutăţi atât de mari aceste plante graţioase?

Un specialist în aeronautică al companiei Airbus încearcă să afle misterul rezistenţei acestei specii de nuferi. Mai întâi structura plantei este scanată cu un aparat 3D. Apoi datele sunt introduse în computer.

Modelele din natură sunt analizate pe computer. Bionica este știinţa care studiază procesele biologice și structura organismelor vii, cu scopul de a găsi în acestea modele pentru tehnică. Acest exemplu provine de la institutul de cercetare "Alfred Wegener". Computerul calculează modul în care poate fi construită cel mai bine o structură portantă capabilă să susţină greutăţi în două puncte fixe.

În mod asemenător a creat natura, nuferii. În zonele în care apar sarcini mai mari, nervurile sunt mai groase şi mai dense. Acolo unde există mai puţină presiune sau greutate pe suprafaţa frunzei, distanţa între nervuri creşte, iar acestea devin mai înguste şi mai mici.

Preluând modelul frunzei de nufăr, specialiştii au creat pentru Airbus un spoiler pentru aeronave pe care l-au fabricat folosind tehnologia laser SLM (topire selectivă). A rezultat o construcţie metalică ultrauşoară, dar extrem de stabilă, imposibil de obţinut prin alte metode de producţie.

Peter Sander este cel care a promovat utilizarea tehnicii 3D la Airbus în Hamburg. Spoilerul inspirat din nufărul Victoria Amazonica este doar unul din numeroasele proiecte derulate în colaborare cu compania-parteneră "North Laser Center". În 2016 Airbus şi-a lansat producţia de serie cu imprimante 3D proprii.

Şi acest model pentru construcţii bionice uşoare provine tot de la institutul de cercetare "Alfred Wegener". Este înregistrarea microscopică a unei diatomee (tip de fitoplancton). Scheletul microorganimelor este nevoit să reziste la presiuni extrem de mari. Astfel, încă de la începutul evoluţiei, acestea se protejează graţie unor structuri care pot suporta greutăţi uriaşe.

După modelul diatomeelor, cercetătorii institutului au creat structuri de tip fagure ce pot fi utilizate în construcţii uşoare, în industria aeronautică sau în cea producătoare de autovehicule. Şi aceste plăci de susţinere din plastic, nu metal, au fost obţinute cu ajutorul tehnicii 3D

După principiile biotehnicii, Airbus a creat proiectul unui avion întreg. Inspirate de natură și gândite pentru a o proteja, interioarele aeronavelor viitorului vor fi personalizate în conformitate cu nevoile individuale ale pasagerilor. Însă proiectul Airbus este departe de a putea fi pus în practică. Deci vor mai trece mulţi ani până când ne vom bucura de o asemenea privelişte din avion.

Aparatura 3D folosită de Airbus poate produce doar componente relativ mici, de până la un metru lungime şi lăţime. Aeronave întregi, asemenătoare celei din imagine, nu vor putea ieşi prea curând din imprimantele 3D. Însă şi componentele mici reduc semnificativ greutatea maşinilor de zbor astfel încât avionul viitorului va folosi mai puţin combustibil.