Skóra węża zainspirowała naukowców. Dzięki niej chcą tworzyć bezpieczniejsze budynki

Skóra węża zainspirowała naukowców. Dzięki niej chcą tworzyć bezpieczniejsze budynki

Skóra węża zainspirowała naukowców do badań nad nośnością budynków.
Skóra węża zainspirowała naukowców do badań nad nośnością budynków.
Źródło zdjęć: © Pixabay.com
Karolina Modzelewska
05.05.2021 18:52, aktualizacja: 08.03.2022 14:07

Naukowcy z Uniwersytetu Aarhus i Uniwersytetu Kalifornijskiego Davis poszukiwali inspiracji do budowy jeszcze trwalszych i bezpieczniejszych konstrukcji w naturze. Ich uwagę przykuła skóra węża, a zwłaszcza łuski brzuszne.

Eksperci poinformowali o swoim odkryciu na łamach "Acta Geotechnica". W opublikowanym artykule zaznaczają, że w naturze istnieje wiele inspiracji dla współczesnych architektów. Zarówno rośliny jak i zwierzęta posługują się skutecznymi metodami, dzięki którym tworzą bezpieczne gniazda, nory i innego rodzaju schronienia odporne na czynniki zewnętrzne, w tym na trzęsienia ziemi i erozję.

Uwaga naukowców skupiła się na skórze węża, a dokładniej mówiąc na pokrywających ją łuskach. Swoje obserwacje wykorzystali do tworzenia trwałych fundamentów.

  • Poprzednie badania wykazały, że geometria powierzchni inspirowana skórą węża może skutkować różnymi wytrzymałościami na ścinanie, w zależności od kierunku obciążenia. Posunęliśmy się o krok dalej w tych badaniach i zbadaliśmy interakcje między różnymi typami gleby i powierzchnią skóry węża – powiedział Hans Henning Stutz z Wydziału Inżynierii Lądowej i Architektury Uniwersytetu w Aarhus, cytowany przez serwis SciTechDaily.

Trwałe i mocne fundamenty

W swoich badaniach naukowcy przyglądali się na fundamentom palowym, które są wykorzystywane w budownictwie od dawna. W ich przypadku odpowiednia nośność budynku jest osiągana poprzez wwiercanie lub wbijanie określonej liczby pali w ziemię. Zazwyczaj są to pale prefabrykowane o przekroju kwadratowym lub kołowym i izotropowej (wykazującej takiej samej właściwości we wszystkich kierunkach) nośności dzięki przeważnie symetrycznemu, gładkiemu profilowi powierzchni.

Tradycyjne rozwiązania eksperci zastąpili palami z asymetrycznymi mikrostrukturami na powierzchni, które przypominały tzw. łuski brzuszne. Jak informuje SciTechDaily, są to szerokie, gładkie łuski o wydłużonym kształcie, pokrywające spód ciała padalcowatych. W swoich badaniach naukowcy zastosowali "łuski" o wysokości 0,5 mm i długości 20–60 mm.

Cenne inspiracje z natury

  • Wyniki projektu pokazują, że pale o takim wzorze na powierzchni dają o 25-50 procent mniejszy opór podczas montażu w porównaniu z ciśnieniem, jakie mogą następnie wytrzymać – zaznaczył Hans Henning Stutz.

Naukowcy mają nadzieję, że już niedługo znacznie więcej inspiracji pochodzących z natury znajdzie zastosowanie przy optymalizacji konstrukcji i budowie trwałych fundamentów. Uważają też, że w przyszłości natura pomoże w tworzeniu tuneli i różnego rodzaju konstrukcji morskich.

Źródło artykułu:WP Gadżetomania
Oceń jakość naszego artykułuTwoja opinia pozwala nam tworzyć lepsze treści.
Wybrane dla Ciebie
Komentarze (0)