Windą do nieba po linie z Łodzi :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Prof. Kurzydłowski: polskie badania materiałowe na wysokim poziomie

Nanorurki węglowe są obiecującym, "inteligentnym" materiałem do naprawy mózgu

Wydajność materiałowa - dostarczanie usług materiałowych przy mniejszej produkcji materiałów, Londyn, Wlk. Brytania

Polacy wprowadzają srebro do wnętrza włókien tkaniny bawełnianej

"Nanorurki węglowe i materiały pokrewne: od właściwości fizykochemicznych po wpływ biologiczny i środowiskowy", Acquafredda di Maratea, Włochy

Łódzka specjalistka w dziedzinie włókiennictwa pracuje nad nowymi rozwiązaniami w konstrukcji nitek. Jej badania mogą okazać się przełomowe dla opracowania liny kosmicznej, która pozwoli transportować zapasy do stacji orbitalnych.

Prof. Katarzyna Grabowska z Politechniki Łódzkiej, światowy autorytet w dziedzinie przędzalnictwa, od lat zajmująca się badaniami struktury i właściwości mechanicznych przędzy, nitek i włókien, podeszła do problemu liny kosmicznej nie od strony materiału, a sposobu skręcania. Jej projekt badań otrzymał dofinansowanie na prawie 180 tys. złotych z programu badawczego Narodowego Centrum Nauki.

"Każda lina jest zrobiona z przędzy, czyli długiej, cienkiej nitki ze skręconych włókien. Badania dowodzą, że wbrew powszechnie przyjętej teorii, włókienka nie są skręcone idealnie śrubowo, w formie helisy, bo wtedy każda lina czy sznurek by się rozślizgał w momencie przyłożenia odpowiednio dużego napięcia - tłumaczy prof. Katarzyna Grabowska z Wydziału Technologii Materiałowych i Wzornictwa Tekstyliów Politechniki Łódzkiej. - Moje badania wykazały, że włókna migrują, przenikają się. Raz są na powierzchni, później schodzą do środka i wracają na powierzchnię w innym miejscu. Można powiedzieć, że są poplątane w sposób regularny, który dzięki siłom tarcia wewnętrznego daje włóknom określone parametry. Gdyby zbadać ten układ, można będzie go opisać za pomocą obliczeń matematycznych, a następnie zmieniając parametry wzoru, tworzyć rodzaj przędzy o najbardziej pożądanych przez człowieka parametrach" - dodaje badaczka.

Jak dotąd sposób skrętu nitki udawało się w badaniach jej powierzchni i porozcinanych kawałków pod mikroskopem. Prof. Grabowska chce zbadać wnętrze różnych rodzajów włókien przy użyciu tomografu komputerowego ze specjalną głowicą, po to, by sprawdzić jak reagują włókna w różnych częściach nitek w trakcie użytkowania liny, naprężania, zwijania i skręcania. Na pierwszy ogień pójdą różne rodzaje włókien naturalnych.

Wyniki jej badań mogą okazać się przełomowe w opracowaniu niezwykle wytrzymałej liny o jak najmniejszej objętości, czyli brakującego elementu windy kosmicznej.

Urządzenie, które pozwoli dostarczać do baz okołoziemskich tlen i zapasy zastępując w pracy kosztowne wahadłowce, czy dostawać się z satelity na powierzchnię innych ciał niebieskich to nie pomysł rodem z powieści science fiction. Nad jego zbudowaniem od ponad 10 lat pracuje amerykańska NASA oraz wydziały mechaniczne uczelni na całym świecie. Kluczową częścią windy kosmicznej jest właśnie lina, która nie może zerwać się nawet pod własnym ciężarem na długości co najmniej 36 tysięcy kilometrów. Problem w tym, że żadne współczesne materiały nie spełniają tego wymagania, nie mówiąc już o obciążaniu jakimkolwiek ciężarem.

Naukowcy szacują, że zbudowania pierwszej działającej windy można spodziewać się dopiero przed rokiem 2030. Dotychczas prace nad liną kosmiczną prowadzili materiałoznawcy i fizycy, koncentrując się na materiale tworzącym linę, nanorurkach węglowych, ultra cienkich i lekkich włókien o niezwykłych właściwościach, w tym wytrzymałości i sprężystości. Problem w tym, że nanorurki węglowe są niezwykle drogie, jeden gram kosztuje ok. 150 dolarów. Na same tylko badania nad tym tworzywem mogą sobie pozwolić tylko najbardziej zasobne jednostki naukowe, co więcej nawet z nanorurek nie da się wyprodukować nieskończenie długiego litego materiału. Być może okaże się, że kluczową kwestą okaże się właśnie sposób splatania włókien.

"Oczywiście oprócz zastosowań kosmicznych super wytrzymała lina przyda się na ziemi, zapewniając bezpieczeństwo w sytuacjach, gdzie lina jest używana jako narzędzie pracy człowieka" - podsumowuje prof. Grabowska.

PAP - Nauka w Polsce, Grażyna Zawada

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Strop - lina spleciona w obręcz (dł. ok. 5-10 m), służąca do podnoszenia ciężarów typu: pełne sieci, kłody drewna, szyny, inne długie, lub nietypowe ładunki... Mała pętla z cieńszej liny to stropik. pełny tekst

XXIII Liceum Ogólnokształcące im. ks. prof. Józefa Tischnera w Łodzi liceum ogólnokształcące znajdujące się na terenie Łodzi, w dzielnicy Widzew. Zostało założone w lutym 1945 roku, jako pierwsze powojenne liceum w tej części miasta. pełny tekst

Bulina (obciagarka) lina pomocnicza stosowana w żeglarstwie do dodatkowego napinania żagli w sytuacjach, gdy podstawowe liny napinające żagle pracują pod wyraźnie innym kątem niż powinny w danych warunkach wiatrowych, lub też nie można nimi nadać wymaganego kształtu żaglom. pełny tekst

Otwarte 16 października 1960 r., wtedy pod nazwą Muzeum Historii Ruchu Rewolucyjnego w Łodzi. Od 199.. r. zmiana nazwy na "Muzeum Tradycji Niepodległościowych w Łodzi", adres: ul. Gdańska 13. pełny tekst

Wyższa Szkoła Cosinus w Łodzi niepubliczna uczelnia powstała w 2008 z inicjatywy Jarosława Łukowicza, prowadzącego licea i szkoły policealne dla dorosłych od 1998, który od 2003 r. zaczął prowadzić tę działalność w formie spółki Cosinus Sp. z o.o.. Uczelnia jest wpisana do wykazu uczelni niepublicznych Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego pod numerem 198. Uczelnia ma swoją siedzibę w Łodzi przy ul. Wólczańskiej 81. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".