Dokumenty
Obrázky
Videá
Fórum
 
 

Jak vyrobit kolečka pro ledové světy?


Jak vyrobit kolečka pro ledové světy?
Ozubená kolečka jsou již po celá staletí nedílnou součástí všech možných mechanismů od kapesních hodinek až po mnohatunové těžební stroje. Neobejde se bez nich prakticky žádný robot včetně těch kosmických.

Kolečka umožňují provádět jemné a přesně plánované pohyby, které je možné velmi rychle zastavit. Je jasné, že nekvalitní kolečka toho tolik nevydrží mohou se třepit, praskat, nebo lámat. Když má váš robot odebrat vzorek mimozemského materiálu, nebo se zachytit za výstupek, nemůžete do něj dát obyčejné součástky z obchodu pro kutily.

To samozřejmě moc dobře vědí i odborníci z NASA. V kalifornské Jet Propulsion Laboratory se tomuto problému věnuje technolog Douglas Hofmann a tým jeho spolupracovníků. Jejich cílem je vyvinout lepší ozubená kolečka pro budoucí mise na první pohled drobnost, ale ve skutečnosti je celá kosmonautika závislá na drobnostech, což se většinou ukáže až při vyšetřování nejrůznějších havárií. Ale zpět do JPL Douglas Hofmann v poslední době publikoval dvě studie, ve kterých rozebírá možnost výroby koleček pro kosmické roboty z materiálu označovaného jako BMG (bulk metallic glass). Česky bychom tento materiál mohli pojmenovat jako metalické sklo, což je snadno vyrobitelná slitina, která může být ideální pro výrobu koleček.

Metalické sklo na bázi titanu. Zdroj: http://thefutureofthings.com/
Metali cké sklo na bázi titanu. Zdroj: http://thefutureofthings.com/

"Ačkoliv výzkumy BMG probíhají už dlouho, ukázalo se, že výzkum, jak je implementovat do strukturálních dílů zůstával nepodchycen," vysvětluje Hofmann a dodává: "Náš tým výzkumníků a inženýrů z JPL společně se skupinami z Caltechu a univerzity v San Diegu konečně provedl nezbytné testy koleček z BMG a ukázal jejich potenciální výhody pro sondy NASA. Tyto materiály mohou být ideálním řešením pro pohyb v drsných prostředích jako je třeba povrch jupiterova měsíce Europa."

Metalické sklo není žádný tajemný hybridní materiál tvořený napůl sklem a napůl kovem. Tajemství se ukrývá ve vnitřní struktuře materiálu, tedy v uspořádání atomů. Kovy se vyznačují tím, že jejich atomy jsou organizovaně složené do krystalických mřížek. Ovšem pokud je zahřejeme a roztavíme, krystalická struktura zmizí a v tekutině budou náhodně "rozházené" atomy. Pokud tuto taveninu velmi, ale opravdu velmi rychle a výrazně zchladíme (bavíme se o rozdílu cca. 1000°C za jedinou sekundu), zůstanou atomy i v pevném skupenství v "rozptýleném" stavu, který měly v kapalné fázi.

BMG = bulk metallic glass. Zdroj: https://upload.wikimedia.org
BMG = bulk metallic glass. Zdroj: https://upload.wikimedia.org

Tento postup dává vzniknout materiálům s náhodným uspořádáním atomů, bavíme se o nektrystalické, nebo též amorfní mikrostruktuře. Právě toto atomární uspořádání dává těmto materiálům jejich běžné jméno říká se jim buďto amorfní materiály, nebo metalická skla. Díky mimořádně prudkému zchlazení je materiál technicky vzato velmi podobný sklu. Po zahřátí snadno tečou a mohou být vyfouknuty do forem, nebo vytvořit pláty podobné okenním tabulkám. Pokud tyto materiály vytváří díly bvětší, než 1 milimetr, přidává se k anglickému označení metallic glass ještě slovo bulk (česky objem, množství, velikost) a z toho již pochází zkratka BMG.

Kolečka z BMG nekřehnou ani při velmi nízkých teplotách. Zdroj: https://www.nasa.gov/
Koleč ka z BMG nekřehnou ani při velmi nízkých teplotách. Zdroj: https://www.nasa.gov/

Metalická skla spatřila světlo světa poprvé v roce 1960 na Kalifornském technologickém institutu. Od té doby se jejich výroba rozšířila do mnoha oblastí od mobilních telefonů až po golfové hole. Mezi výhody metalických skel patří třeba nízký bod tání. Díky tomu je možné vyrábět díly pomocí injektáže do forem, což je proces, který se používá třeba při výrobě plastových dílů. Oproti nim ale mají metalická skla mnohem větší pevnost a odolnost proti opotřebení. Nespornou výhodou BMG je, že nekřehnou ani při extrémně nízkých teplotách. Právě křehnutí způsobuje, se běžným kolečkům odlamují zuby. Díky této vlastnosti mají BMG otevřenou cestu k robotům, které vznikají v JPL.


Kolečka z BMG bez problémů fungují nejen v nízkých teplotách, ale nedělá jim problém ani chod nasucho, tedy bez dodatečných mazadel. Dosavadní zkoušky ukázaly, že tato kolečka odolávají silnému pnutí a přitom se snadno otáčí bez jakéhokoliv lubrikantu a to i při teplotách -200°C, kde už bývají problémy nejen s materiálem kleček, ale i se sehnáním potřebného mazadla. Roboti, kteří budou zkoumat zmrzlé povrchy kosmických těles to může být nesporná výhoda. Například vozítko Curiosity musí využít poměrně velké množství energie, aby prohřálo mazadlo v okolí koleček, kdykoliv se má rover pohnout. A to jsou na Marsu stále příhodné teploty ve srovnání s jinými světy, které bychom jednou rádi prozkoumali.

"To, že můžeme ovládat ozubená kolečka i při nízkých teplotách, které panují na ledových měsících, třeba Europě, je pro vědce skutečným přelomovým bodem," popisuje R. Peter Dillon, technolog a programový manažer skupiny materiálového vývoje a výrobních technologií při JPL a dodává: "Energie ve formě tepla už nemusí být vypouštěna pryč od vědeckých přístrojů, aby ohřála mazivo v převodovce, což ušetří cennou kapacitu baterií."

Strain wave gear   velmi komplikovaný díl. Zdroj: https://www.nasa.gov
Strain wave gear velmi komplikovaný díl. Zdroj: https://www.nasa.gov

Druhá studie z dílny Douglase Hofmanna se týká otázky, jak s využitím BMG snížit náklady na mechanismus označovaný jako strain wave gears, tedy harmonické (vlnové) převodovky. Tento typ ozubených kol obsahuje kovový prstenec, který se ohýbá podle toho, jak se kolo otáčí. V drahých robotech je tato součástka téměř všudypřítomná a přitom je složité dosáhnout její masové produkce.

Využití BMG by znamenalo, že tato kola mohou pracovat i při nízkých teplotách, ale navíc by se dala vyrábět za zlomek ceny současných ocelových verzí aniž bychom museli obětovat spolehlivost. I v tomto případě se jedná o zlomový bod ve vývoji tohoto typu kol, které často patří mezi nejdražší díly. "To platí především pro humanoidní roboty, kde jsou tato drahá kola v kloubech nutná, aby se předešlo chvění paží. Správná funkce i za nízkých teplot je výhodou pro sondy a rovery od JPL," popisuje Hofmann.



Author: Dusan Majer # GoxaWyly86
Technológie2016-12-132
-
 45%  ( 1 people voted )
+
...to co řešíte...?
aktivista # TaceDyqy89
-
 55%  ( 1 people voted )
+
2016-12-14 22:00:28 c3a0b62c
Kolieska. Kolieska pre skateboard do zimných mesiacov...

:-DDD

Pandemonium # DaruJete36
-
 55%  ( 1 people voted )
+
2016-12-14 22:56:12 d405c1fd

Meno:

Čo je tripcode?
Tripcode je hash hesla, pomocou ktorého môžete byť identifikovany od ostatných. Toto nevyžaduje registráciu a budete aj naďalej anonymný. Heslo sa neuloží na server.
Tripcode:
(odporúčané)
Čo je toto?
Anti-spam ochrana proti robotom. Vpíšte prosím dve číslovky v desiatkovej podobe.
štyri   deväť
(zadajte číslicami)

Podmienky používania služieb dolezite.sk beriem na vedomie a súhlasim s nimi. Kliknúť tu pre celý text.

Voliteľné URL video, obrázok alebo Google mapa:








Podporte nás aj cez BITCOINY



12KLBuVu1m6seK23BatQAMBtyngMKtKacn

V prípade, že chcete prispieť na chod dolezite.sk môžete tak učiniť zaslaním akéhokoľvek finančného príspevku na účet 420 208 3850 / 8360 mBank (SK47 8360 0000 0042 0208 3850), variabilný symbol: 4444.
Do účelu platby môžete uviesť Vaše meno, ktoré bude zverejnené s poďakovaním. Vyzbierané finančné prostriedky budú použité na skvalitňovanie a chod dolezite.sk.
Najlepšie za týždeň

KONEC TELEVIZNÍHO ČESKOSLOVENSKA


KONEC TELEVIZNÍHO ČESKOSLOVENSKA
Snaha českých a slovenských televizí vyždímat z televizních diváků a kabelovek co nejvíc peněz a vykolíkovat si národní vysílací prostor likviduje zbytky československého televizní...
Vláda jednorožců
ŠVÉDSKO UPADAJÍCÍ DO ANARCHIE
Rozprávkar, ktorý nepoznal hanbu
Najčítanejšie za týždeň

Nikým nechtění, nikam nepatřící


Nikým nechtění, nikam nepatřící
V posledních letech se čas od času objeví snaha o integraci Cikánů do společnosti. Tyto snahy jsou doprovázeny euforii, odmítáním, znechucením, přeceňování i podceňováním. Jsou ...
ŠVÉDSKO UPADAJÍCÍ DO ANARCHIE
Nenápadný půvab buržoasie
KUBÁNCI CHTĚJÍ KAPITALISMUS

Ricardo a komparativní výhoda po 200 letech


Ricardo a komparativní výhoda po 200 letech
Myšlenka komparativní výhody je nezbytnou součástí intelektuální výbavy každého ekonoma. Na 200. výročí vydání „Zásad politické ekonomie a zdanění“ salutuje tento sloupek úsp...
ČIŇ (SOCIÁLNÍMU) STÁTU DOBŘE, JEN SI PAK NESTĚŽUJ, AŽ SE OCITNEŠ V PASTI
United Airlines - důsledek státní regulace?
KRYPTO 7: CO PŘIŠLO PO SILK ROAD

Vlastnictví, skvělé řešení problémů (2/2)


Vlastnictví, skvělé řešení problémů (2/2)
Systém úplného soukromého vlastnictví ve svobodné společnosti by zajistil mírové prostředí, ve kterém by spravedlnost byla nejvyšším principem a nikoliv výjimkou (jako je tomu dnes...
Rozprávkar, ktorý nepoznal hanbu
Prvé prikázanie regulátora: nezakážeš
Vláda jednorožců

KUBÁNCI CHTĚJÍ KAPITALISMUS


KUBÁNCI CHTĚJÍ KAPITALISMUS
Občas si někdo Kubu idealizuje jako úspěšný model nekapitalistického státu. Minulý měsíc ale výzkumný ústav NORC při Chicagské univerzitě zveřejnil studii veřejného mínění kubá...
Venezuela a Farma zvířat
Vývoj ľudových protestov v juhoamerických štátoch
V KANADĚ SE OPĚT VRAŽDILO ZA POKŘIKU ALLAHU AKBAR! KANADSKÝ PREMIÉR VŠAK VÍTÁ VŠECHNY UPRCHLÍKY Z MUSLIMSKÉHO SVĚTA

NA SOCIÁLNÍCH SÍTÍCH SE OBJEVILO VIDEO Z MASAKRU V ISTANBULU


NA SOCIÁLNÍCH SÍTÍCH SE OBJEVILO VIDEO Z MASAKRU V ISTANBULU
Na sociálnej sieti boli zverejnené drsné zábery z teroristického útoku v Istanbule. Kamerový systém totiž zachytil muža vyzbrojeného zbraňou pri streľbe na ľudí v klube i pred podnikom ...
MÉDIA MLČÍ. TISÍCE PALESTINSKÝCH A IZRAELSKÝCH ŽEN POŘÁDANÍ DVOUTÝDENNÍ POCHODY MÍRU
Cesta do Aleppa: co je pohřbeno propagandou
PŮJDEME DO MEKKY A VĚŘÍCÍ NEVRAŽDÍME

JIHOAFRIČANÉ SE VZDALI JADERNÝCH ZBRANÍ A CO ZA TO ZÍSKALI?


JIHOAFRIČANÉ SE VZDALI JADERNÝCH ZBRANÍ A CO ZA TO ZÍSKALI?
„Jestliže nebudete bojovat za právo, když můžete snadno zvítězit, jestli nebudete bojovat, když vítězství bude jisté a ne tak drahé, můžete dojít k okamžiku, kdy budete muset ...
Tyhle děti nepotřebují solární panely
Jak Evropská unie pomáhá Africe k chudobě
JAK JE TO S TÍM LVEM?

Získává si Trump podporu War Party?


Získává si Trump podporu War Party?
Odpálením pěti tuctů Tomahawků z vojenské základny mohl president “America First” vtáhnout Západ do další války na Středním východě, ve které ne všichni jeho lidé chtějí ...
TŘÍDA LAXNÍCH: PODNIKAVÝ DUCH USA OCHABUJE
TIM ALLEN: PRÁVĚ TEĎ JE HOLLYWOOD ÚPLNĚ JAK NACISTICKÉ NĚMECKO
Muž, který se nestal králem

Ako v Číne kapitalizmus vyrástol


Ako v Číne kapitalizmus vyrástol
Hovoriť niečo všeobecne o Číne je nebezpečné. Je to ako hovoriť niečo všeobecne o Európe, kde vedľa seba žijú Nemci a Taliani, alebo kde fungujú inštitúcie Veľkej Británie a ...
Drazí Číňané, jste fakt drazí
Ekonomický příběh naší doby. Proč Čína dovolí kritiku na Facebooku
Ekonomický příběh naší doby. Autoritářská mašina na růst. Vzdělání

POLICEJNÍ BRUTALITA NA DEMONSTRACÍCH V RUSKU: KŘEČE PUTINOVSKÉ OLIGARCHIE?


POLICEJNÍ BRUTALITA NA DEMONSTRACÍCH V RUSKU: KŘEČE PUTINOVSKÉ OLIGARCHIE?
Desetitisíce Rusů si dodaly odvahy a o víkendu protestovaly proti masivní korupci ve své zemi. Stejně tak vyšli do ulic Bělorusové nespokojeni s domácí hospodářskou situací. Výsledkem ...
STOVKY RUSŮ BYLO ZADRŽENO POTÉ, CO SE V NEDĚLI ZEMÍ PŘEHNALA VLNA PROTIKORUPČNÍCH PROTESTŮ
STALIN – GRUZÍNSKÝ TYGR: CESTA K MOCI (I.)
RUSKO SE OPĚT PROPADLO DO CHUDOBY

KORUPCIA AKO FENOMÉN ŠTÁTNEJ ROVNOSTÁRSKEJ SPOLOČNOSTI


KORUPCIA AKO FENOMÉN ŠTÁTNEJ ROVNOSTÁRSKEJ SPOLOČNOSTI
Každý si uvedomuje, že korupcia je vážny problém súčasnej spoločnosti. Už nie každý si uvedomuje, že korupcia ako rozkrádanie verejných zdrojov priamo súvisí s existenciou štátnej...
ŽURNALISTA VYŠETŘUJÍCÍ NEBEZPEČNOU CIA ZAVRAŽDĚN PŘI HAVÁRII „HACKNUTÉHO AUTA“
DANĚ JSOU PODVODEM POLITICKÝCH ELIT (I.)
Celosvetová vojna proti hotovosti

Masový vrah Volkswagen


Masový vrah Volkswagen
Viete čo je „emisné obviňovanie“? Ak produkujete emisie, ste zodpovedný za globálne otepľovanie a ďalšie negatívne efekty a keď sa diskusia rozbehne, tak sa ľahko premostí k ...
Nie, korporácie nie sú viac ako štáty
Microsoft kupoval draze. LinkedIn tleská daňovým rájům
Potemkinove emisie

Kedy už Bitcoin konečne padne?


Kedy už Bitcoin konečne padne?
Za napísanie tohto článku môže kamarát, ktorý sa rozhodol investovať do Bitcoinu. Pozrel si cenu a len povzdychol, že či je zase na 1000 dolároch. Samozrejme mojou odpoveďou bolo, že ...
Decentralizace všeho: Svět bez prostředníků na dosah
Kdo je Satoshi Nakamoto?
Jak svítí hodinky

Bitcoin nám stresuje


Bitcoin nám stresuje
Medzi vývojármi a celkovo v komunite sa už dlhodobo diskutuje o tom, čo ďalej s Bitcoinom. Pretože jeho používanie narastá a s ním aj počet transakcií. A keďže ťažiari, ktorí sa ...
KRYPTO 6: NA ROZCESTÍ. ROZŠTĚPÍ SE BITCOIN?
Bitcoin si naďalej drží hodnotu
Raketový rast miezd

Dronové války: Spojené státy s izraelskou technologií proti dronům IS


  Dronové války: Spojené státy s izraelskou technologií proti dronům IS
V Sýrii a Iráku vypukly dronové války. USA zakoupily do bojů s malými weaponizovanými drony „islámského státu“ izraelskou zbraň. Pentagon o detailech mlčí, ale podle odborníků tu ...
Druhá světová válka a její ekonomické důsledky
Nacionální socialismus a komunismus (3/4)
Nejpodstatnější otázka o ISIS, kterou si nikdo nepokládá

Voľby: ide o všetko/nič


Voľby: ide o všetko/nič
Po období vymývania mozgov „prispôsobilými“ prisťahovalcami, prichádza vymývanie volebné. Môžeme si to všimnúť množstvom billboardov po celom meste, kde už nevidíme reklamu na ...
Merkelovej a EU vôbec im neide o dobro ľudí ohrozených vojnou
EKONÓMIA PO LOPATE #2 – AKO JURKO KAPITÁL VYMYSLEL
V zajetí megalomanie

Štvrtý oriešok pre Popolušku


Štvrtý oriešok pre Popolušku
Už je to vonku. Druhé pokračovanie mimoriadne úspešnej filmovej rozprávky Tri oriešky pre Popolušku bude nepochybne najočakávanejšou televíznou premiérou tohtoročných Vianoc...
Máte nějakého nepřítele? Věnujte mu svoji televizi!
Jediho cesta k džihádu: Radikalizace Luka Skywalkera
Kterak lovci trofejí zachraňují lvy

Version:1.21 2013-06-18 Generated in 0.0209 s
Čistenie pleti hĺbkové v Bratislave Hlbkove cistenie pleti Bratislava Chemicky peeling Bratislava peeling aha kyselinami v Bratislave Kozmetický salón Bratislava Kozmetika Bratislava Beauty salon Bratislava | Kozmetický salón v Bratislave salón krásy Bratislava Kozmetický salón bratislava kozmetika Bratislava Kozmetika v Bratislave omladenie pleti Bratislava regenerácia pleti Bratislava beauty salon bratislava chemicky peeling bratislava hlbkove cistenie pleti bratislava Mezoterapia Bratislava Mezoterapia v Bratislave Omladenie pleti v Bratislave Regeneracia pleti v Bratislave Omladenie pleti kyselinou hyaluronovou | Chemický peeling aha kyselinami Bratislava chemický peeling ovocnými kyselinami Chemický peeling Bratislava aha chemicky peeling v Bratislave peeling aha kyselinami v Bratislave Kozmetický salón v Bratislave Kozmetika Bratislava Hĺbkové čistenie pleti Bratislava Salón krasy Bratislava | Chemický peeling v Bratislave aha chemicky peeling v Bratislave Chemicky peeling Bratislava peeling aha kyselinami v Bratislave Kozmetický salón v Bratislave Kozmetika Bratislava Hĺbkové čistenie pleti Bratislava Salón krasy Bratisalava | Mezoterapia Bratislava Dermaroller Bratislava Mezoterapia v Bratislave Kyselina hyalurónová Omladenie pleti kyselinou hyalurónovou Regenerácia pleti Sonoforéza