ابداع پوششی شبیه به پوست کوسه برای هواپیماها؛ میلیاردها دلار صرفه‌جویی در خطوط هوایی

غشای نازک جدید شیارهای بسیار ریزی دارد که از شکل‌گیری گرداب‌ها در نزدیکی سطح هواپیما جلوگیری می‌کنند.

به گزارش مجله زیبایی سبز به نقل از ایندپندنت ، دانشمندان استرالیایی یک لایه نازک پوششی با الهام از پوست کوسه برای هواپیماها ساخته‌اند که به گفته آن‌ها می‌تواند مقاومت هوا را کاهش دهد و سبب میلیاردها دلار صرفه‌جویی در هزینه سوخت صنعت هواپیمایی شود.

شرکت هواپیمایی دلتا با شرکت هوافضای استرالیایی میکروتائو (MicroTau) همکاری کرده است تا برای افزایش بهره‌وری سوخت، استفاده از یک لایه نازک ویژه را، که می‌توان آن را روی هواپیماها به کار برد، بررسی کند.

این فناوری که در همکاری با «تاسیسات ملی ساخت استرالیا» (ANFF) در حال توسعه است، مانند پوست کوسه عمل می‌کند. پوست کوسه‌ها هزاران پولک ریز و هم‌پوشان دارد که به آن‌ها امکان می‌دهد به‌راحتی در آب حرکت کنند.

پژوهشگران می‌گویند این پوشش مصنوعی نیز به‌طور مشابه به هواپیماها کمک می‌کند تا آشفتگی و تلاطم جریان هوا را کاهش، سرعت پرواز را افزایش و هزینه سوخت را کاهش دهند.

هنگامی که هواپیمایی در هوا حرکت می‌کند، هوا گردابه‌های کوچکی به نام «گردابه‌های سنجاق‌سری» ایجاد می‌کند که سطح هواپیما را می‌سایند و مقاومت ایجاد می‌کنند.

غشای نازک جدید شیارهای بسیار ریزی دارد که از این گردابه‌ها باریک‌ترند و از شکل‌گیری گرداب‌ها در نزدیکی سطح هواپیما جلوگیری می‌کنند.

ساخت چنین بخش‌های شیار‌داری در این ابعاد بسیار ریز، که غشا را در برابر اصطکاک مقاوم می‌کنند، یک چالش بوده است.

شرکت «میکروتائو» با استفاده از فناوری خاصی در تولید با لیزر بر این مشکل غلبه کرد و توانست به‌سرعت الگویی مشابه پوست کوسه را در یک ماده سبک ایجاد کند و آن‌ها را به وصله‌های خودچسبنده تبدیل کند.

این شرکت می‌گوید این غشای نازک پوششی، یک راه‌حل مقیاس‌پذیر [و با توجه به نیاز، قابل تغییر و ارتقا] است که می‌توان آن را به وسایل نقلیه موجود افزود تا رد پای کربنی صنایع حمل‌ونقل به حداقل برسد.

این شرکت می‌گوید که با استفاده از این فناوری، شرکت‌های هواپیمایی تجاری و کشتیرانی می‌توانند بیش از ۳۴ میلیارد دلار در هزینه‌های سوخت صرفه‌جویی کنند و انتشار صدها میلیون تن کربن‌دی‌اکسید را کاهش دهند.

میکروتائو گفت اگر این غشای نازک روی هواپیمایی مانند ایرباس «اِی۳۸۰»‌(A380) به کار گرفته شود، می‌تواند در هر پرواز از سیدنی به لس‌آنجلس بیش از پنج هزار دلار صرفه‌جویی در مصرف سوخت و کاهش انتشار بیش از ۱۸ تن کربن‌دی‌اکسید به همراه داشته باشد.

این شرکت گفت این رقم در طول عمر یک هواپیما به میلیون‌ها دلار می‌رسد.

میکروتائو پیش‌تر این غشای پوششی را روی مجموعه‌ای از هواپیماها آزمایش کرده است، ازجمله هواپیماهای ترابری عظیم «سی-۱۳۰جی» (C-130J) متعلق به لاکهید مارتین و نمونه اولیه صاف و صیقلی «اکس‌بی-۱» (XB-1) متعلق به «بوم سوپرسونیک» (Boom Supersonic).

یک سخنگوی شرکت بوم سوپرسونیک به نیو‌ساینتیست گفت: «برچسب‌ها[ی مورد استفاده] به‌راحتی این شرایط را تحمل کردند و هیچ نشانه‌ای از تخریب در آن‌ها مشاهده نشد.»

سانگیتا شارما، مدیر آزمایشگاه «ساستینبل‌ اسکایز» دلتا (Delta’s Sustainable Skies Lab)، به سی‌بی‌سی نیوز گفت: «این پوشش از پوست کوسه تقلید می‌کند و و با بهره‌گیری از شیارهای میکروسکوپی نوعی کشش سطحی را کاهش می‌دهد. این کشش سطحی می‌تواند تا ۴ درصد افزایش مصرف سوخت به همراه داشته باشد.»

[توضیح: آزمایشگاه تحقیقاتی «ساستینبل‌ اسکایز» (Sustainable Skies) شرکت دلتا که در ژانویه ۲۰۲۳ راه‌اندازی شد، نخستین آزمایشگاه نوآوری در نوع خود در صنعت هواپیمایی است تا به تحقق هدف انتشار خالص صفر دلتا تا سال ۲۰۵۰ کمک کند.]

به گفته خانم شارما، این اقدام می‌تواند درمجموع  به صرفه‌جویی در شرکت هواپیمایی منجر شود، به‌گونه‌ای که از سوزاندن چهار میلیارد گالن سوخت در سال جلوگیری شود.

این شرکت استرالیایی امیدوار است با بهبود و اصلاح بیشتر این فناوری بتواند به شرکت‌های هواپیمایی کمک کند تا بهره‌وری‌شان را حدود ۱۰ درصد افزایش دهند.

لینک کوتاه : https://www.greenbeautymag.com/?p=53628