Novi gradbeni materiali navdihnjeni s termiti

arches, architecture, bridge
Foto: Pexels iz Pixabay

Inženirji iz Kalifornije so poskusili izdelati model nove generacije gradbenih materialov, ki se zgledujejo po strukturi termitnjakov. Zaradi svoje strukture bodo novi materiali trpežnejši in lažji. To bi prineslo revolucijo predvsem v gradbeništvu. Zaenkrat še noben takšen material ni bil izdelan, ustvarili pa so računalniško simulacijo, ki je proizvedla 54.000 vzorcev razporejenih v kategorije po trdnosti, elastičnosti, gostoti in tem kako se material deformira.

Včasih se prav zares izkaže, da nam narava ponuja rešitve, ki si jih ne bi mogli zamisliti niti najboljši znanstveniki. Pisali smo že o kobilicah, ki lahko zavohajo rakave celice, o psih, ki zavohajo koronavirus, o psihedeličnih gobicah, ki lahko pomagajo pri zdravljenju depresije in še čem. Medicina pa ni edino polje, kjer se ima človeštvo še veliko za naučiti od matere narave.

Simetrični in nesimetrični materiali

Trenutni materiali temeljijo na simetriji in identičnih gradnikih, ki se nalagajo drug na drugega. Zaradi tega so enostavni za izdelavo in posplošitev fizikalnih lastnosti na celoten kos. Roko na srce, so že zdajšnji materiali prava čudesa človeške ustvarjalnosti (samo pomisli na karbonska vlakna, neprebojno steklo ali jeklo, ki drži pokonci dubajske stolpnice), vendar vedno je lahko še bolje.

Kot je bilo rečeno se je ekipa znanstvenikov pod vodstvom Chiare Daraio zazrla v genialno strukturo domov termitov. Te nekajmilimetrske živali gradijo tudi do 4 metre visoka bivališča. Notranjost je polna predorov in luknjic, ki se zdijo naključne vendar omogočajo izredno dobro prezračevanje, brez da bi bila struktura kaj manj stabilna. Upoštevati moramo tudi, da termiti nimajo na razpolago močnih materialov temveč so termitnjaki sestavljeni iz delcev zemlje, peska, kakcev in sline.

termite mounds, ants, landscape
Termitnjaki lahko dosežejo tudi do 4 metre višine. Foto: hbieser iz Pixabay

Kako gradijo termiti

Kako torej termiti poznajo najboljši način grajenj, če ne obstaja nekakšen načrt, nekakšen vzorec, ki se ponavlja tako kot čebele gradijo svoje heksagonalno satovje? Izkazalo se je, da termiti igrajo tetris. Gledajo lokalno in vedno najdejo najboljši košček, ki se bo prilegal prejšnjim. Tako nastane naključna struktura ki ohrani stabilnost in prostor za premikanje po termitnjaku.

Program virtualne rasti

S tem znanjem je Daraiojina ekipa izdelala program, ki tako kot termiti, najbolj lokalno optimalno sestavlja oblike.

Simulacija imenovana program virtualne rasti (virtual growth program) je uporabljala oblike I, T, L in +. Da bi še bolj posnemali proces v naravi so znanstveniki programu dovolili, da uporabi le določeno število določenih oblik. Ko so te parametre spreminjali, so nastajale nove strukture. Vzorce se nato da prevesti v 3-D obliko, ki jo lahko natisnejo najnovejši 3-D tiskalniki.

VIRScience Daily
Prejšnji članekVelik uspeh Slovenije v reviji National Geographic
Naslednji članekNajcenejši bančni račun za mlade: kako ga najti?

Uporabljamo Akismet za manjšanje neželenih oglasnih komentarjev (spam). Politika zasebnosti.