Stop z pamięcią kształtu
Przez lata prace nad adaptacyjnymi skrzydłami utykały w martwym punkcie z powodu niedoskonałości materiałów. Polimery nie miały wystarczającej wytrzymałości, a skomplikowane układy mechaniczne dodawały zbyt dużo wagi. Zespół z Chin zastosował stop niklowo-tytanowy, znany z tzw. pamięci kształtu. Materiał formowano przy użyciu zaawansowanej metody druku 3D z metalu, polegającej na laserowym topieniu proszku.
Czytaj też: Nowy materiał magnetyczny już tu jest. Na nowo definiuje projektowanie pamięci i komputerów kwantowych
Dzięki niezwykłej precyzji techniki wytwarzania udało się osiągnąć grubość struktury na poziomie 0,3 milimetra. To znacznie cieńsze rozwiązanie niż w przypadku konwencjonalnych metalowych metamateriałów. Taka dokładność przełożyła się na właściwości: materiał jest w stanie rozciągnąć się nawet o 38 procent, a po podgrzaniu odzyskuje ponad 96 procent pierwotnego kształtu. Podczas testów prototypowe segmenty skrzydeł płynnie zmieniały swoje ustawienie w zakresie od -25 do 25 stopni. Do sterowania nie potrzebowały zewnętrznych siłowników: deformacja następowała samoczynnie pod wpływem temperatury, co znacznie upraszcza konstrukcję i redukuje masę.
Wizja autonomicznych skrzydeł
Plany badaczy sięgają jednak dalej. Ich długofalowym celem jest integracja czujników i elektroniki, która pozwoliłaby skrzydłom na samodzielne analizowanie warunków podczas lotu i automatyczne dostosowywanie swojej geometrii. Teoretycznie takie rozwiązanie mogłoby prowadzić do oszczędności paliwa i zwiększenia bezpieczeństwa.
Wyobraźmy sobie samolot, którego skrzydła optymalizują swój profil podczas każdej fazy lotu, od startu po lądowanie. Brzmi futurystycznie, ale właśnie taką możliwość otwiera praca opublikowana w International Journal of Extreme Manufacturing. Droga od laboratorium do komercyjnego zastosowania w lotnictwie jest jednak długa i wymagająca. Mimo to samo odkrycie pokazuje, że czasem wielkie innowacje kryją się w codziennych obserwacjach.