Kosmická fólie pomáhá zvyšovat bezpečnost automobilů

Space piezoelectric sensor helps improve car safety
16 březen 2012

Speciální senzorická fólie vytvořená pro měření tlaku na křídlech kosmoplánů během průletu zemskou atmosférou nyní pomáhá zvyšovat bezpečnost automobilů.

Tato „kosmická“ fólie se nyní proměnila v supertenký a superpřesný senzor, který používá VW pro sledování všech deformací na automobilech během nárazových testů.

Kosmický výzkum přináší nové technologie

Hermes spaceplane
Kosmoplán Hermes.

Všechno začalo počátkem devadesátých let minulého století, kdy německý technik Paul Mirow pracoval na půdě Technické univerzity v Berlíně na projektu evropského kosmoplánu Hermes. Ten byl plánovaný jako vícenásobně využitelný pilotovaný stroj vynášený do vesmíru raketou Ariane-5.

Aby byla získána mapa rozložení tlaku na ploše křídel během návratu kosmoplánu Hermes z vesmíru na Zemi, bylo zapotřebí vyvinout nový senzor: do té doby používané totiž byly příliš rozměrné a vytvářely příliš velký odpor. Paulův tým se proto zaměřil na vytvoření speciální „piezoelektrické“ fólie, která by tuto práci mohla vykonat.

Piezoelektrické materiály mají zvláštní vlastnost, díky které mohou převádět fyzické efekty jako třeba vibrace nebo tlak do nepatrných elektrických pulsů. „Prostě registrují pohyby, síly nebo vibrace a převádějí do podoby elektrických signálů,“ vysvětluje Paul.

Supertenký senzor

Piezoelectric sensor
Piezoelektrický senzor.

V podobě fólie mohou piezoelektrické materiály sloužit jako extrémně lehké senzory: jsou přitom schopné pokrýt povrch, aniž by jakkoliv narušily jeho aerodynamickou celistvost nebo zvýšily odpor prostředí.

„Piezoelektrická fólie je velmi tenká, zhruba třicet mikronů – což je třetina tloušťky lidského vlasu,“ dodává Paul.

Zatímco jiné typy senzorů přinášejí celou řadu problémů, s piezoelektrickými fóliemi můžete „povrch prostě polepit, aniž byste vytvářeli jakékoliv nové nerovnosti“.

Piezoelectric materials on a tooth
Piezoelektrický materiál na modelu zubu.

Testy na křídle kosmoplánu Hermes v hypersonickém větrném tunelu dopadly dobře: v roce 1995 se pak Paul se svými kolegy rozhodl adoptovat vyvinutou piezoelektrickou fólii pro pozemské aplikace.

Jedna byla například upravena pro použití v dentistickém průmyslu: „Nanesli jsme piezoelektrický nátěr na zub, takže jsme mohli velmi přesně měřit síly vytvářené tlakem zubního kartáčku.“

Za automobily bezpečnější

Jedna z nejnovějších aplikací přitom byla vytvořena pro automobilku VW a našla uplatnění v jejích crash testech.

Crash test.

Na každoročním Hannoverském veletrhu představila německá automobilka Paulův produkt na stánku v expozici programu ESA TTP (Technology Transfer Programme) společně se svým německým partnerem, firmou zprostředkovávající přenos technologií MST Aerospace.

VW doufá, že kosmické senzory dokážou vyřešit jeden z problémů vyplývajících z crash testů: senzory na automobilech jsou často během nárazu zničeny, což znemožňuje získání úplných a přesných dat o celém průběhu zkoušky.

Pokračování ... celý článek (v angličtině) najdete zde.

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.