Blíží se revoluce v konstrukci aut, vědci umí spojit zdánlivě nespojitelné materiály

Konstrukce a design aut nejsou dány jen tím, co je někdo schopen vymyslet, ale i technickými limity následující výroby. Možnost v autě přímo spojit sklo s kovem dává dosud netušené možnosti.
  1. Autoforum.cz
  2. Rubriky a sekce
  3. Technika

Blíží se revoluce v konstrukci aut, vědci umí spojit zdánlivě nespojitelné materiály

5.11.2020 | Mirek Mazal

Blíží se revoluce v konstrukci aut, vědci umí spojit zdánlivě nespojitelné materiály

/

Foto: Heriot-Watt University

Konstrukce a design aut nejsou dány jen tím, co je někdo schopen vymyslet, ale i technickými limity následující výroby. Možnost v autě přímo spojit sklo s kovem dává dosud netušené možnosti.

Z pohledu laika bývá design aut označován za ryze módní záležitost. Tak, jako před pár dekádami frčely kalhoty s nohavicemi ve tvaru zvonu a pak zase ne, někoho napadlo, že auta budou mít místo velkých kulatých světel malá podlouhlá. Jenže tak jednoduché to není.

Auta nejsou kalhoty, je to technický celek a skoro bychom se vsadili, že designoví géniové té doby měli už v časech kalhot s nohavicemi ve tvaru znovu v hlavách podoby aut, které se zase tak dalece nelišily od současnosti. Přesto vznikaly vozy docela jiné. Proč? Důvodem byla jistě i jiná měřítka krásy, svou roli ale hrály také technické limity výroby. Příkladem za všechny budiž tzv. „neviditelná světla” nových Hyundai. Ta by ani před 20 léty nemohla vzniknout, neboť zkrátka nebylo možné vměstnat dostatečně výkonné světelné zdroje do tak malého prostoru, aby je bylo možné schovat.

Podobným způsobem technický vývoj ovlivňuje podobu aut v mnoha ohledech, a tak snad nepřeháníme, když konstatujeme, že stojíme na prahu dalších revoluční změn. Vědci z Heriot-Watt University ve skotském Edinburghu totiž dokončili další fázi testů dlouho chystaného způsobu spojení skla a kovu do jednoho homogenního materiálu bez jakýchkoli pojiv. A právě to znamená pro automobilový průmysl další průlom.

Lidé z Heriot-Watt University vsadili na laserovou technologii a vyvinuli proces s názvem „ultrarychlé laserové svařování“, který využívá velmi krátké impulsy infračerveného laserového záření, které dokáže spojit dva jinak nesourodé materiály. Proces spoléhá na extrémně krátké laserové impulsy trvající jen několik pikosekund. Pro srovnání pikosekunda je ve vztahu k sekundě něco jako sekunda vedle 30 000 let. Části, které mají být svařeny, jsou tedy umístěny v těsné blízkosti a laser je zaostřen do velmi malého bodu na rozhraní mezi těmito dvěma materiály. Energetická hustota v něm dosahuje megawattových hodnot na ploše několika mikronů.

Tímto způsobem vzniknou mikroskopické sváry dvou povahově zcela odlišných materiálů, které je drží pohromadě, jako by šlo o jeden celek. Testy potvrdily odolnost svarů při teplotách od -50 °C až po +90 °C - spojení zůstala neporušena i přes vysokou zátěž. Řešení je to prý dostatečně robustní na to, aby se vyrovnalo i s extrémy, kterým je mohou podrobit právě automobily.

Bude zřejmě trvat ještě pár let, než se toto řešení dočká praktického využití, poté ale může možnosti konstrukce automobilů posunout znovu o pořádný kus jinam. Rýsuje se například přímé svařování skla a hliníku, které by dovolilo zcela jinak koncipovat nosné části karoserie i dílčí komponenty, jako dveře. Kovové a skleněné části aut jsou dnes striktně oddělené do přímo nenavazujících celků spojených gumou či lepidlem, možnost plynule přecházet mezi kovem a sklem prakticky kdekoli bez negativního vlivu na torzní tuhost by mohla auta podstatně změnit - fakticky i vizuálně.


Blíží se revoluce v konstrukci aut, vědci umí spojit zdánlivě nespojitelné materiály - 1 - Spojeni sklo kov testy 2020 01Blíží se revoluce v konstrukci aut, vědci umí spojit zdánlivě nespojitelné materiály - 2 - Spojeni sklo kov testy 2020 02Blíží se revoluce v konstrukci aut, vědci umí spojit zdánlivě nespojitelné materiály - 3 - Spojeni sklo kov testy 2020 03Blíží se revoluce v konstrukci aut, vědci umí spojit zdánlivě nespojitelné materiály - 4 - Spojeni sklo kov testy 2020 04
Skotští vědci dokončili testy revolučního způsob spojení skla s kovem, s konstrukcí i podobou aut může pořádně zamávat. Foto: Heriot-Watt University

Zdroj: Heriot-Watt University

Mirek Mazal

Živá témata na fóru

zobrazit vše

Autobazar

zobrazit vše