Űrfólia az autók biztonságáért
(Rovat: Különös találmányok, Biztonságos közlekedés , Új eszközök és anyagok - 2012.03.30 07:15.)

Eredetileg az újra felhasználható európai Hermes űrrepülő céljára fejlesztették ki, legújabban autók töréstesztjeinél alkalmazzák a nyomásérzékelő fóliát.

A Hermes – ha megvalósult volna – egyszerre három űrhajóst juttathatott volna akár 800 km magas pályára. Indítását Ariane-5 rakétával tervezték. (Fantáziakép: ESA / D. Ducros)

A speciális, szupervékony mérőeszköz a Hermes űrrepülőgép szárnyaira ható nyomás mérésére, feltérképezésére készült, az 1990-es évek elején. Paul Mirow német mérnök találmányának jelentősége az volt, hogy vékonysága miatt nem változtatta meg a szárnyak aerodinamikai tulajdonságait, nem úgy, mint a korábban használt nyomásérzékelők. A fólia a piezoelektromos hatást használja ki, vagyis a mechanikai változást (a nyomás változását, vibrációt) elektromos jellé alakítja, ami azután mérhető. Fólia formájában az egész igen könnyű, egy teljes felületet be lehet vele borítani, vastagsága mindössze 30 mikrométer – a hajszálénál is háromszor kisebb. Annak idején, a Hermes hiperszonikus szélcsatornás tesztjei során az érzékelő jól vizsgázott. 1995-ben határozták el, hogy más területeken is keresnek neki alkalmazási lehetőségeket.

Az egyik különös felhasználás például fogászati volt. Vékony piezoelektromos felülettel bevont fogak esetén azt vizsgálták, melyik részükre milyen nyomást fejt ki a fogkefe. A legújabb, s talan a legérdekesebb alkalmazást a Volkswagen autógyárban találta a nyomásérzékelő fólia, ahol autók töréstesztjeinél veszik nagy hasznát.

Törésteszt – űrfóliával. (Kép: Volkswagen Media Service)

A német autógyártó cég az egyik hannoveri ipari vásáron látta meg Paul találmányát, az Európai Űrügynökség (ESA) technológia-átadási programja segítségével felállított kiállítási standon. A Volkswagen célja az új autók töréstesztjeinek még pontosabbá tétele volt. Az autókon elhelyezett érzékelők ugyanis gyakran maguk is megsemmisülnek, így sokszor nehéz pontos mérési adatokhoz jutni. A nagy rugalmasságú műanyag fóliába beépített piezoelektromos szenzorok az autó karosszériájának elemeire helyezhetők. Az ütközéskor bekövetkező deformálódáskor a fém alkatrésszel együtt hajlanak. Így a mérések alapján kikövetkeztethető, hogy mely alkatrészek az ütközés pontosan melyik fázisában, milyen gyorsan, és milyen mértékben deformálódnak. Az autós töréstesztek céljára egyenként 50 darab egy négyzetcentiméter felületű érzékelőt tartalmazó fóliacsíkokat alkottak. A csíkok végén egy ugyanolyan vékony, rugalmas nyomtatott áramköri egység erősíti fel és rögzíti a szenzorok elektromos jeleit.

Piezoelektromos elven működő nyomásérzékelőket tartalmazó vékony fólia. (Kép: Mirow Systemtechnik GmbH)

A még precízebb töréstesztek eredménye végső soron az újonnan tervezett és gyártott autók biztonságának növelése lesz.