Nieuws

NASA en MIT onthullen ultralichte vleugel van ‘luciferhoutjes met lucht’

Onderzoekers van NASA en MIT hebben een revolutionair nieuw soort vleugel gepresenteerd. De flexibele, ultralichte vleugel krijgt tijdens opstijgen en landing vanzelf een groter oppervlak, wat vleugelkleppen met hun aansturing overbodig maakt. Ook bewegende onderdelen als rolroeren zouden tijdens een vlucht niet meer nodig zijn.

Ze maakten een 5 m lang proefmodel van honderden identieke driehoekige stukjes, die samen een structuur als een soort huis van luciferhoutjes vormen in een mix van flexibele en stijve elementen. Daaromheen zit een huid van polymeren. In 2016 had dezelfde onderzoeksgroep al een ontwerp van 1 m van dit ‘digitale materiaal’ gepresenteerd. De onderzoekers spreken van een mechanisch metamateriaal dat de extreem lage dichtheid van aerogel combineert met de structurele robuustheid van rubberachtig polymeer.

Het proefmodel van de vleugel is met de hand gebouwd, maar zou volgens de onderzoekers autonoom door robots kunnen worden gebouwd. Bij het concept uit 2016 werden de losse stukjes via watersnijding vervaardigd. Dat kostte enkele minuten per onderdeel. Voor het nieuwe model is polyetheen in een 3D-mal gebracht via spuitgieten. Dat was een factor 10 sneller. De materialen zijn goedkoop, wat het concept op de lange termijn geschikt maakt voor massaproductie.

Luchtvaartkenner Joris Melkert van de TU Delft spreekt van ‘een ongelooflijk charmant idee’. ‘Maar het duurt waarschijnlijk nog decennia voor we dit op vliegvelden terugzien. Er wordt al lang gewerkt aan morphing wings. Dat doen we eigenlijk nu ook al in metalen vleugels met welvingskleppen: flaps en slats. De vraag is nu: hoe maak je dit materiaal sterk genoeg?’

Luchtvaartexpert Paul Peeters (CSTT), ziet nogal wat beren op de weg voor het nieuwe materiaal gemeengoed zou worden. ‘Je moet aantonen dat het veilig en stevig genoeg is bij alle weersomstandigheden en bestand is tegen turbulentie en bijvoorbeeld een vlucht duiven. Daardoor zal de constructie misschien toch weer zwaarder moeten maken.’ Peeters verwacht dat er eerst in drones en kleine vliegtuigen met het materiaal zal worden geëxperimenteerd. ‘Dan is het niet zo erg als het uit elkaar valt.’ Hij ziet twee knelpunten. Ten eerste: de vorm van een vleugel luistert heel nauw en dat is riskant bij een vleugel die zelf van vorm verandert. ‘Een klein foutje zorgt ervoor dat het geheel heel instabiel wordt. Dat gebeurt met gewone vleugels ook wel eens.’ Ten tweede ziet hij het punt waar de vleugel aan de romp zit als mogelijk zwak punt. ‘Ik kan me voorstellen dat de vleugel zelf intrinsiek sterk genoeg is. Maar hij moet de enorme krachten bij die verbinding ook aankunnen.’

Deel deze pagina
Gratis proefabonnement TW

Bestel nu GRATIS 2 proefnummers TW

Ontvang de nieuwsbrief, binnenkort 2 keer per week!

Meld je nu aan!

Vision & Robotics

Vision & Robotics is hét onafhankelijke vakblad voor machinebouwers, system integrators en eindgebruikers van productielijnen in de maak- en agro-/foodindustrie. 

Graag meer lezen over onderwerpen zoals robotica, sensoren, kunstmatige intellegentie en nog veel meer klik hier

Vision & Robotics heeft ook een nieuwsbrief! klik hier om je in te schrijven.

TW online gratis voor jongeren

TW Investeert in technisch onderwijs

Leerlingen tot 18 jaar lezen gratis TW. Meld je aan en ontvang 23 online edities per jaar geheel gratis!

Naar boven