Dokonalý padák vytvorili inšpiráciou v starodávnom japonskom umení

Predstavte si klasický padák – zložitú konštrukciu z textilných panelov, švov a siete šnúr. Teraz si predstavte, že celú túto filozofiu dizajnu hodíte za hlavu, presne ako to urobili vedci z Polytechnique Montréal. Ich prelomový vynález sa totiž neinspiroval v leteckom inžinierstve, ale v kirigami.

^{Zdroj Foto: Martin Primeau}

Ide o starodávne japonské umenie rezania a skladania papiera na vytváranie trojrozmerných tvarov. Padák kirigami sa neskladá z jednotlivých dielov; je vyrobený z jediného plochého listu materiálu, ako je napríklad Mylar, do ktorého je laserom vyrezaný presný cyklický vzor.

Keď padák klesá, prúd vzduchu pôsobí na tieto rezy a spôsobí, že sa plochý list zdeformuje do stabilného tvaru obráteného zvona. Inovácia spočíva v takzvanej „subtraktívnej“ filozofii dizajnu, kde je inteligencia zabudovaná priamo do formy, na rozdiel od „aditívnej“ zložitosti tradičných dizajnov.

Zdroj Foto: Nature

Štandardný padák je aditívna konštrukcia, kde sa jednotlivé kusy zošívajú a pridávajú sa šnúry, čo vytvára viacero bodov možného zlyhania, ako sú roztrhnuté švy alebo zamotané šnúry. Padák kirigami je naopak subtraktívny; jeho funkcia je vytvorená odstránením materiálu.

Práve táto vrodená jednoduchosť je zdrojom všetkých jeho výhod: je lacnejší na výrobu, spoľahlivejší, pretože nemá žiadne šnúry, ktoré by sa mohli zamotať, a jeho výkon je diktovaný čistou fyzikou, nie zložitou montážou. Výsledky rozsiahleho testovania, ktoré zahŕňalo počítačové simulácie, experimenty vo veternom tuneli a reálne zhodenia z dronov, boli pozoruhodné.

Zdroj Foto: Nature

Padák kirigami sa stabilizuje takmer okamžite, aj keď je vypustený pod uhlom alebo v turbulentnom vzduchu. Nevykazuje žiadne kolísanie ani unášanie vetrom, ale namiesto toho sleduje takzvaný „tvrdý balistický profil zostupu“, čo znamená, že padá takmer dokonale vertikálne. Tým sa dramaticky zvyšuje presnosť v porovnaní s konvenčnými padákmi a k nákladu je pripevnený jedinou závesnou šnúrou, čo ešte viac zjednodušuje jeho nasadenie.  

Vzorec rezov funguje ako vopred naprogramovaný mechanický algoritmus. Spôsob, akým sa padák deformuje, stabilizuje a klesá, je úplne diktovaný jeho geometriou. Vedci už dokonca vyvíjajú nové vzory, ktoré by padákom umožnili otáčať sa, kĺzať alebo meniť rýchlosť klesania. Potenciál pre lacný, škálovateľný a vysoko presný padák je obrovský.  

Medzi možné aplikácie patria humanitárne misie, kde je presnosť zhodenia zásob kľúčová, logistika doručovaná dronmi pre bezpečnejšie doručovanie balíkov, a dokonca aj planetárne vedecké misie.  Pohľadom na eleganciu starodávneho umenia tak vedci vytvorili technológiu, ktorá nie je len vylepšením, ale zásadným prerodom. Je to dôkaz sily jednoduchého a inteligentného dizajnu.

Zdroj: thebrighterside.news.

^{Zdroj Foto: Frédérick Gosselin}

Zobrazit Galériu