Что ж, рассказываем, чем так полезен олоид 🔍
Свойство «равномерного чередующегося контакта» позволяет ему двигаться почти без трения: каждая точка его поверхности по очереди соприкасается с плоскостью, что практически исключает скользящее трение. Именно поэтому при небольшом количестве энергии олоид способен прокатываться на неожиданно большое расстояние.
Эти особенности привлекли внимание инженеров. Геометрия олоида оказалась весьма полезной в прикладных задачах, прежде всего там, где требуется мягкое, равномерное и в то же время интенсивное перемешивание жидкостей. В отличие от обычных мешалок, создающих водовороты и задерживающих воздух, олоид формирует ламинарный поток, эффективно устраняет «мёртвые зоны» и не создаёт значительных сдвиговых усилий.
📏 Его асимметричная кинематика постоянно нарушает структуру потока, не позволяя образовываться устойчивым вихрям. Такой тип воздействия на жидкость называют трёхмерным смешиванием 📏
Сегодня олоидные лопасти применяются в промышленных системах перемешивания: в очистке воды, биореакторах, аквариумных системах. Они также служат моделью для изучения гидродинамики, турбулентности и переноса вещества. Приведём несколько известных примеров:
▶️Первым, кто увидел в движении олоида промышленный потенциал, был Пауль Шатц. Его разработки на протяжении многих лет снабжали мировую фармацевтическую индустрию тысячами смесителей Turbula. Форма олоида стала основой для множества патентов — от водяных насосов до мешалок, чей ритм имитирует движение плавников водных организмов и потому не причиняет вреда рыбе.
▶️В наши дни, например, австрийская компания Sonett, специализирующаяся на eco-friendly домашних очистителях, использует олоид в качестве перемешивающего устройства для производства бальзамических моющих добавок. Компания Kuboid создаёт аппараты Rhythmixx для ритмизации питьевой воды.
▶️А лейпцигский стартап OLOID Engineering GmbH вообще, по мнению акселератора стартапов Impact Hub, совершает революцию в промышленном перемешивании, продвигая свои решения для очистных сооружений, пивоварен и даже снеговых пушек. Подробно о разных их решениях можно посмотреть здесь.
И напоследок оставим ссылку на совсем свежее исследование, в котором предлагается конструкция для хирургических роботов, позволяющая перемещаться глубже в анатомию человека и получать доступ к органам, недоступным для современных технологий.
Ключевая идея в том, что используются магнитные поля, позволяющие дистанционно манипулировать объектами и идеально подходящие для медицинских применений, поскольку они безвредно проходят через ткани человека.
Обычно магнитное манипулирование ограничено максимум двумя степенями свободы, что сдерживает сложные движения, особенно те, которые включают вращение вокруг главной оси магнитного робота. Для решения этой проблемы авторы предлагают конструкцию робота, вдохновлённую уникальной геометрией развёртываемых роликов, использующих форму олоида.
Благодаря его осевой асимметрии и синусоидальному движению облегчается вращение при точном управлении внешним магнитным полем.
Вот так математика продолжает вкрадываться в нашу жизнь. Накидайте ❤️, если тема прикладных фигур была интересна. У нас есть ещё парочка таких в запасе.
#как_устроено