Hliníkový materiál inspirovaný vaječnou skořápkou slibuje solidní ochranu před kosmickým odpadem na orbitě

Vědci čínské Dalianské technologické univerzity představili v odborném časopise Journal of Applied Physics nový ochranný materiál pro kosmické lodě, který očividně inspirovala vaječná skořápka. „Přírodní struktury vaječných skořápek se během dlouhodobé evoluce přizpůsobily,“ uvádí vedoucí výzkumu Jü-sin Wang. „Mají vynikající schopnost pohlcovat energii.“

Trik vaječných skořápek

Použít vaječné skořápky jako předlohu pro pevnou konstrukci může na první pohled působit poněkud komicky. Badatelé ale zjistili, že když se vodou naplněné hliníkové skořápky uspořádají do pravidelné struktury a umístí mezi dvě hliníkové nárazové desky širším koncem dolů, získá výsledný materiál velmi užitečné vlastnosti. Energie nárazu se pak postupně rozptyluje celou strukturou. Jednotlivé skořápky se mohou postupně bortit a deformovat, čímž pomáhají absorbovat energii nárazu.

„Samotná vaječná skořápka se při působení síly snadno rozbije, ale mechanismus odolnosti celého uspořádání skořápek je odlišný,“ vysvětuje Wang. „Vzájemně koordinovaná deformace skořápek přeměňuje zatížení při nárazu na jediném místě na rozptýlení energie v celé struktuře, čímž výrazně zvyšuje odolnost chráněných desek proti nárazu.“

Pomáhá také voda, kterou jsou skořápky naplněné. Při silném nárazu se uvnitř přelévá a potlačuje šíření rázových vln. Interakce vody s hliníkovou skořápkou tak výrazně omezuje a rozptyluje energii vzniklou při nárazu. Vědci k těmto výsledkům dospěli pomocí 3D tisku a počítačových simulací. Nyní zbývá ochranný materiál optimalizovat a otestovat ho při skutečných nárazech ve vysoké rychlosti.