Astronauti na ISS používajú úchytný systém inšpirovaný gekónom
Vedci z NASA opísali prípravu a testovanie úchytného zariadenia, ktoré napodobňuje vlásky na nohách gekónov. Úchytné zariadenie by mohlo predstavovať riešenie pre čoraz vážnejší problém s vesmírnym odpadom.
Mnoho vynálezov, ktoré používa moderná veda a technológie, je inšpirovaných zvieracou ríšou.
Napríklad v mäkkej robotike napodobňujú pomocou mäkkých a flexibilných materiálov plynulý pohyb, ktorý vedci vidia v prírode (pohyb a úchop slonieho chobota a chápadiel chobotnice a iné).
Nové budovy v Austrálii sú inšpirované termitiskami, ktoré dokážu šetriť energiu vďaka vetracím výpustom, čo zabezpečujú ochladzovanie budovy aj vo vysokých teplotách.
V budúcnosti možno bude v moriach pomáhať záchranárom robotická medúza, ktorá sa vďaka svojmu jedinečnému tvaru dostane na miesto určenia omnoho rýchlejšie ako člny.
Do zoznamu prírodou inšpirovaných vynálezov patrí aj zariadenie, ktoré bude NASA používať vo vesmíre. Ide o úchytný systém inšpirovaný končatinami gekóna. Astronautom bude pomáhať vykonávať prácu v prostredí mikrogravitácie.
Slabé interakcie, no obrovský efekt
Gekón je plaz, ktorý dokáže vyliezť aj po strmých a veľmi hladkých povrchoch. Za svoju superschopnosť vďačí stavbe končatín, ktoré majú na nášľapnej časti tisíce miniatúrnych mikroskopických vláskov.
Každý z nich tvorí s povrchom slabé interakcie nazývané van der Waalsove interakcie. Sú slabšie ako ktorýkoľvek iný typ chemickej väzby.
Efekt vanderwaalsových interakcií zosilňuje to, že gekón má na každej končatine takýchto vláskov obrovské množstvo, až 150-tisíc na jeden štvorcový centimeter. Vďaka tomu živočích nespadne ani pri lezení po skle.
Touto superschopnosťou gekónov sa inšpirovali vedci z NASA. Koncom minulého mesiaca opísali v časopise Science Robotics prípravu a testovanie úchytného zariadenia, ktoré napodobňuje vlásky na gekónich nohách pomocou tisícok silikónových vlákien.
Jemný úchop vo vesmíre
Použité vlákna slúžia na rovnakú funkciu ako vlásky gekónov: majú sa prilepiť o objekt alebo podložku a vytvoriť s ňou van der Waalsove interakcie. Systém okrem toho obsahuje rôzne senzory, aktuátory a napodobeninu zápästia, ktoré zabezpečujú možnosť rotácie.
Zariadenie dokáže jemne uchopiť, manipulovať a pustiť objekty rôznych tvarov, ktoré môžu mať priemer až jeden meter a vážiť vyše 350 kilogramov, to všetko v prostredí mikrogravitácie. NASA prístroj testovala počas takzvaného parabolického letu, čo vytvára stav beztiaže.
Miniatúrne repliky úchopného zariadenia boli dokonca testované na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS), kde ostali „prilepené“ o stenu po obdobie niekoľkých týždňov.
Riešenie problému s vesmírnym odpadom?
Doterajšie techniky úchopu objektov vo vesmíre boli pomerne limitované. Zariadenia, ktoré bez problémov fungujú u nás na Zemi, sú v prostredí mikrogravitácie doslova nepoužiteľné.
Možnosť prisať sa o objekt funguje iba v prítomnosti atmosféry. Lepidlá pri nízkej teplote zlyhávajú a ramená napodobňujúce úchop ruky nie sú dostatočne robustné na manipuláciu väčších objektov.
Inšpirácia van der Waalsovými interakciami, ktoré využíva aj gekón, preto predstavuje ideálne riešenie týchto problémov. Zariadenie sa bude dať využiť na rôzne opravy, prenos nákladu či dokonca na odoberanie vesmírneho odpadu na palube Medzinárodnej vesmírnej stanici či pri budúcich cestách na Mars.
Vesmírne misie, ktoré na obežnú dráhu vypustili satelity či vesmírnu stanicu, zaplnili priestor okolo Zeme čiastočkami a odpadom z rakiet.
Ide o milióny objektov, z toho pol milióna väčších ako kamienok a okolo 20-tisíc väčších ako jablko. Podľa Európskej vesmírnej agentúry je načase začať tento problém riešiť, písal v apríli denník Guardian.
Úchopné zariadenia inšpirované gekónom by mohli pomôcť vytvoriť akýchsi „vesmírnych smetiarov“, ktorí by začali odoberať nežiaduci vesmírny odpad a čiastočky.
Astronauti sa inšpirovali gekónmi. Zdroj – YouTube
Dostupné z doi: 10.1126/scirobotics.aan4545
Máte pripomienku alebo ste našli chybu? Prosíme, napíšte na [email protected].
