Robotvér - kísérlet az űrállomáson

Különleges mágnesesreológiai folyadékkal kísérleteznek az űrhajósok a Nemzetközi Űrállomáson. A jövőben ilyenek segítségével mozgatják majd a robotok "ízületeit", az épületek pedig földrengésállóbbá tehetők lesznek alkalmazásukkal.

Ábra

A reológia a folyási tulajdonságok tudománya. A mágnesesreológiai folyadék olyan anyag, amelynek tulajdonságai mágneses térrel változtathatók. A folyadék egyenletes eloszlásban parányi, a nanométer tartományba eső, mágnesezhető részecskéket tartalmaz. Vannak elektroreológiai, az elektromos térre reagáló folyadékok is. Mindkét folyadékfajta a 21. század anyagainak nevezett, ún. intelligens anyagok közé tartozik.

Intelligens folyadék házilag

A mágnesesreológia szokatlan kifejezés, a folyadékot is valami egzotikus, ritka anyagokból álló keveréknek vélnénk. A valóság sokkal prózaibb, otthon is könnyen készíthetünk mágnesesreológiai folyadékot. Keverjünk finom vasport sűrűbb folyadékba, pl. étolajba. Ha mágnest viszünk a közelébe, akkor a vasszemcsék sorba rendeződnek, a keverék megmerevedik. Ahogy elvisszük a mágnest, ismét folyadékká alakul vissza, az oda-vissza átalakítás tetszés szerinti alkalommal megismételhető, a folyadék nem "fárad el".

A dong ting-i híd (Kína) építésekor felhasználták a mágnesesreológiát

Az autóipar különösen nagy érdeklődést tanúsít az intelligens folyadékok iránt: a lengéscsillapítók állapota az útról nyert információk alapján például másodpercenként akár ezerszer is módosítható; az így gyártott gépkocsikban nem érzékeljük majd az úthibákat, de a folyadékok a biztonsági öveknél és légzsákoknál is szerepet kaphatnak. A megfelelő helyen beillesztett mágnesesreológiai anyagok lényegében mozgáscsillapítást végeznek a házakba vagy hidakba: Japánban földrengésre reagáló házat, Kínában a széllökésekre válaszoló hidat építettek. Mosógépben az intelligens anyag csökkentheti a zajt és a rezgéseket, amivel energia is megtakarítható. Az említetteken kívül még számos alkalmazási területen folynak kutatások, s magukat az intelligens folyadékokat sem ismerjük még tökéletesen.

A Nemzetközi Űrállomáson folyó kísérletet Alice Gast, a Massachusettsi Műegyetem (MIT) professzora tervezte. Arra keresik a magyarázatot, miért viselkednek szabálytalanul a kis sűrűségű mágnesesreológiai anyagok. Földi kísérletekben ugyanis azt tapasztalták, hogy gyorsan változó mágneses terekben a mágneses szemcsék idővel halformájú mintázatot vesznek fel - a látvány sok egyedből álló halrajra emlékeztet. Ebben az állapotban a folyadék nem reagál úgy a mágneses hatásra, ahogy egyébként szokott, azaz nem válik merevvé. A halraj mintázata lassan, mintegy egy óra alatt alakult ki a laboratóriumban és meglehetősen labilis.

A kísérletek különös helyszínére azért van szükség, mert földi körülmények között a gravitáció torzítja a mintázatot, így nehezebb a jelenség mögötti fizikai okokat feltárni. Az űrállomás nullához közeli, mikrogravitációs körülményei között a jelenség azonban tiszta formájában vizsgálható. Az asztronauták aktív közreműködésével zajló, a napokban megkezdett kísérletek legalább egy hónapig tartanak majd az űrállomáson.

Jéki László