Tanuljunk a szitakötőtől!
A szélrotorok alapvető követelménye, hogy csendes időben is, amikor alig lengedez szellő, forogjanak és adjanak le teljesítményt, de erős, sőt viharos széllökésekben se pörögjenek túl gyorsan, nehogy túlterheljék a generátort. Mindenre lehet találni műszaki megoldást. Az óriás turbinák esetében például speciálisan kiképzett lapátokat vagy még inkább a szélsebességet érzékelő és annak megfelelően a lapátok forgását vezérlő számítógépes rendszereket alkalmaznak. Jó megoldások, csak nagyon drágák, és ilyen többletköltségek a minél olcsóbbra és csendesebbre tervezett mikroszélturbináknál elviselhetetlenek.
De lehet tanulni a természettől. A New Scientist február eleji egyik száma szerint Akira Obata japán űrhajózási mérnöknek támadt az ötlete, hogy megvizsgálja a szitakötők szépséges szárnyának aerodinamikai tulajdonságait és a tanulságokat átviszi a szélturbinákra. A kísérleteiben a rovarszárnyat alumíniumporral bélelt és vízzel töltött edényben mozgatta. A szárnyak felületén parányi dudorok találhatók és ezek kis örvényeket keltenek amint a környező közeg eláramlik fölöttük. Azt tapasztalta, hogy a víz az örvények körül simán áramlott, és kis sebesség esetén is fennmarad a húzóerő. „Mivel a légáramlat ugyanúgy viselkedik, mint a víz, meg tudtuk magyarázni, hogy miért marad stabil a szitakötő szárnyalása kis sebességeken is” – állítja Obata.
A kutató és munkatársai megpróbálták a valóságban is kivitelezni a felfedezésüket. A modelljükben 25 centiméter hosszú papírszárnyakat alkalmaztak, amelyekbe kicsiny dudorokat építettek be, hasonlókat, mint a szitakötő szárnyán találhatók. A levegő áramlási sebességét 24-ről 145 km/ óra sebességre növelték, és azt tapasztalták, hogy a viharos „szélben” a rugalmas szárnyak kúp alakba hajlottak össze, ahelyett, hogy gyorsabban forogtak volna. Az aprócska szerkezet alig tíz wattot termelt, ami legfeljebb arra elegendő, hogy mondjuk egy mobiltelefon akkuját töltse fel. De persze ezek csupán az első kísérleti lépések, amiknek következtetéseire alapulva további fejlesztéseket lehet végezni, felhasználva a természet ügyes trükkjeit.
