Намертво: Стальная «липучка»
Удобные, надежные, дешевые застежки, которые в быту мы называем «липучками», официально именуют «застежками Velcro», и об их изобретении и устройстве мы рассказывали в заметке «Как репейник». К сожалению, при всех своих достоинствах, прочность таких застежек для некоторых задач недостаточно велика. Разве что использовать новый вариант, стальной, созданный немецкими учеными. Устойчивые к воздействию химически агрессивной среды, температурам до 800 °C, их застежки выдерживают нагрузку до 35 тонн на квадратный метр своей поверхности.
Впрочем, главное преимущество «липучек» — скорость и простота застегивания и расстегивания, что сделало их популярными у производителей спортивной обуви, медицинских аксессуаров, легкого крепежа для кабелей и так далее. Однако синтетический материал, из которого они изготавливаются, не переносит ни агрессивного воздействия среды, ни высоких температур. К примеру, в припаркованном на солнце автомобиле температура может достигать 80 °C, а у некоторых рабочих агрегатов — и сотен градусов. Достаточно химически активные вещества нередко используются в медицине, при уборке и обработке помещений. И так далее — все эти случая ограничивают возможности использования таких удобных крепежей.
Но результат работы группы ученых под руководством мюнхенского профессора Хартмута Хоффмана (Hartmut Hoffmann), работы, начатой в 2005 г., может решить эти проблемы. Результат назван Metaklett — по сути, это та же «липучка», но сделанная из специальной стали. 35 тонн она способна выдержать, если нагрузка приложена параллельно ее поверхности, если же сила действует перпендикулярно, то величина эта все равно составляет до 7 тонн на квадратный метр «стальной липучки». При этом, расстегивается она, как и стандартная застежка Velcro, простым движением руки, не требуя никаких инструментов и приспособлений.
Помимо прочного материала, необычайные свойства застежки обеспечивает тщательно продуманная геометрия ее структуры. Она уже не слишком похожа на простые крючки и петельки традиционной «липучки». Просчитав около 40 вариантов ее устройства, ученые испытали их возможности на компьютерной модели, изучив прочность сцепления и другие важные свойства. Были избраны 2 варианта геометрии — «Фламинго» и «Утиная голова» (см. иллюстрацию слева).
Изготовив такие «стальные липучки», ученые показали, что в ходе первых застегиваний и расстегиваний они теряют прочность сцепления примерно на 20%, но после этого она перестает снижаться и остается постоянной очень и очень надолго.
По пресс-релизу Technische Universitaet Muenchen