Od nowoczesnej pochylonej wieży do robo-motyla
W MT wielokrotnie opisywaliśmy najsłynniejsze cuda współczesnej technologii. Wiemy dużo o Wielkim Zderzaczu Hadronów CERN, Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, tunelu pod kanałem La Manche, tamie Trzech Przełomów w Chinach, mostach takich jak Golden Gate w San Francisco, Akashi Kaikyo w Tokio, wiadukcie Millau we Francji i wielu innych inni. znane, opisane w licznych kombinacjach konstrukcyjnych. Nadszedł czas, aby zwrócić uwagę na obiekty mniej znane, ale wyróżniające się oryginalnymi rozwiązaniami inżynieryjnymi i projektowymi.
Zacznijmy od nowoczesnej Krzywej Wieży, czyli Capital Gate Tower w Abu Zabi (1) w Zjednoczonych Emiratach Arabskich, wybudowanej w 2011 roku. To najbardziej pochyły budynek na świecie. Jest nachylona o pełne 18 stopni – cztery razy więcej niż słynna Krzywa Wieża w Pizie – ma 35 pięter i 160 metrów wysokości. Aby utrzymać nachylenie, inżynierowie musieli wbić 490 pali na głębokość prawie 30 metrów w ziemię. Wewnątrz budynku znajdują się biura, powierzchnia handlowa oraz w pełni funkcjonalna powierzchnia handlowa. W wieży mieści się także hotel Hyatt Capital Gate i lądowisko dla helikopterów.
Najdłuższy tunel drogowy w Norwegii, Laerdal, to tunel drogowy w górach Hornsnipa i Jeronnosi. Tunel przebiega przez ciągły gnejs na długości 24 510 m. Powstał poprzez usunięcie 2,5 miliona metrów sześciennych skał. Wyposażony jest w ogromne wentylatory, które oczyszczają i wentylują powietrze. Tunel Laerdal to pierwszy na świecie tunel wyposażony w system oczyszczania powietrza.
Rekordowy tunel to tylko wstęp do kolejnego ekscytującego norweskiego projektu infrastrukturalnego. W planach jest modernizacja autostrady E39 łączącej Kristiansand na południu kraju z oddalonym o około tysiąc kilometrów na północ Trondheim. Będzie to cały system rekordowych tuneli, mostów przez fiordy i… trudno znaleźć odpowiednie określenie dla tuneli pływających w wodzie, a może mostów z drogami nie nad, a pod wodą. Musi przejść pod powierzchnią słynnego Sognefjordu, który ma 3,7 km szerokości i 1,3 km głębokości, więc bardzo trudno będzie zbudować tutaj zarówno most, jak i tradycyjny tunel.
W przypadku tunelu zanurzonego w wodzie rozważane są dwa warianty — pływające wielkie rury z pasami ruchu podczepione do wielkich pływaków (2) oraz opcja przymocowania rur linami do dna. W ramach projektu E39 powstanie też m. in. tunel przebiegający pod dnem fiordu Rogfast. Ma mieć 27 km i biec 390 metrów po poziomem morza — będzie to zatem najgłębszy i najdłuższy dotąd zbudowany tunel pod wodą na świecie. Nowa E39 ma powstać w ciągu 30 lat. Jeśli to się uda, to będzie to z pewnością jeden z największych cudów inżynierii XXI wieku.
2. Wizualizacja pływającego tunelu pod Sognefjordem
Niedocenianym cudem inżynierii jest koło Falkirk w Szkocji (3), wyjątkowa konstrukcja obrotowa o długości 115 metrów, która podnosi i opuszcza łodzie pomiędzy drogami wodnymi na różnych poziomach (różnica 35 metrów), zbudowana z ponad 1200 ton stali i napędzana przez dziesięć silników hydraulicznych i są w stanie podnieść jednocześnie osiem łodzi. Koło jest w stanie unieść ciężar odpowiadający ciężarowi stu słoni afrykańskich.
Prawie zupełnie nieznanym cudem techniki na świecie jest dach stadionu Melbourne Rectangular Stadium w AAMI Park w Australii (4). Został zaprojektowany poprzez połączenie splatających się trójkątnych płatków w kształt kopuły. Wykorzystano 50 proc. mniej stali niż typowa konstrukcja wspornikowa. Ponadto wykorzystano materiały budowlane pochodzące z recyklingu. Konstrukcja zbiera wodę deszczową z dachu i minimalizuje zużycie energii dzięki zaawansowanemu systemowi automatyki budynkowej.
4. Prostokątny stadion w Melbourne
Zbudowana na zboczu ogromnego klifu w Narodowym Parku Leśnym Zhangjiajie w Chinach, winda Bailong (5) jest najwyższą i najcięższą windą zewnętrzną na świecie. Jego wysokość wynosi 326 metrów, a jednorazowo może przewieźć 50 i 18 tysięcy osób. codziennie. Otwarta dla publiczności w 2002 roku winda została wpisana do Księgi Rekordów Guinnessa jako najwyższa i najcięższa winda na świeżym powietrzu na świecie.
Bijący rekordy chiński wyciąg górski może nie jest już tak sławny, ale w pobliżu Wietnamu niedawno stworzono coś, co może konkurować z nim jako fenomenalne dzieło inżynierii. Mowa o Cau Vang (złotym moście), czyli 150-metrowym tarasie widokowym, z którego można podziwiać piękną panoramę okolic Da Nang. Otwarty w czerwcu most Kau Vang wisi 1400 metrów nad powierzchnią Morza Południowochińskiego, którego wybrzeże jest w zasięgu wzroku osób przechodzących przez most. W bezpośrednim sąsiedztwie mostu dla pieszych znajdują się wpisane na Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO Sanktuarium Cham w Mu Son i Hoi An, starożytny port z unikalnymi budynkami chińskimi, wietnamskimi i japońskimi z VI do VI wieku. Sztucznie postarzane ramiona podtrzymujące most (6) nawiązują do starożytnego dziedzictwa architektonicznego Wietnamu.
Pisz struktury inaczej
Warto zaznaczyć, że w dzisiejszych czasach dzieła inżynieryjne niekoniecznie muszą być ogromne, największe, przytłaczające rozmiarami, wagą i rozmachem, aby były niesamowite. Wręcz przeciwnie, rzeczy bardzo małe, dzieła szybkie i miniaturowe, są równie duże, a nawet bardziej imponujące.
W zeszłym roku międzynarodowy zespół fizyków stworzył układ jonowy nazwany „najmniejszym silnikiem świata”. W rzeczywistości jest to pojedynczy jon wapnia, 10 miliardów razy mniejszy od silnika samochodu, który został opracowany przez zespół naukowców pod kierownictwem profesora Ferdinanda Schmidta-Kahlera i Ulricha Poschingera z Uniwersytetu Jana Gutenberga w Moguncji w Niemczech.
„Płynem roboczym” w silniku jonowym jest spin, czyli jednostka momentu obrotowego na poziomie atomowym. Służy do przekształcania energii cieplnej wiązek laserowych na wibracje lub oscylacje uwięzionego jonu. Wibracje te działają jak koło zamachowe, a ich energia przenoszona jest za pomocą kwantów. „Nasze koło zamachowe mierzy moc silnika w skali atomowej” – wyjaśnia w komunikacie prasowym współautor badania Mark Mitchison z QuSys w Trinity College w Dublinie. Kiedy silnik jest w spoczynku, nazywa się go stanem podstawowym, o najniższej energii i największej stabilności, tak jak przewiduje fizyka kwantowa. Następnie, po stymulacji wiązką lasera, jak stwierdził w swoim raporcie zespół badawczy, silnik jonowy „popycha” koło zamachowe, powodując jego coraz szybszą pracę.
W maju tego roku na Politechnice w Chemnitz. Naukowcy z zespołu zbudowali najmniejszego robota na świecie, a nawet z „silnikami odrzutowymi” (7). Urządzenie o długości 0,8 mm, szerokości 0,8 mm i wysokości 0,14 mm porusza się, uwalniając przez wodę podwójny strumień bąbelków.
7. Nanoroboty z „silnikami odrzutowymi”
Robo-lat (8) to miniaturowy latający robot wielkości owada, opracowany przez naukowców z Harvardu. Waży mniej niż gram i ma superszybkie mięśnie elektryczne, które pozwalają mu machać skrzydłami 120 razy na sekundę i latać (na smyczy). Wykonany jest z włókna węglowego, co daje wagę 106 mg. Rozpiętość skrzydeł 3 cm.
Imponujące osiągnięcia naszych czasów to nie tylko duże konstrukcje naziemne czy zdumiewająco małe maszyny, które potrafią przedostać się tam, gdzie nie przecisnęła się jeszcze żadna maszyna. Niewątpliwie niezwykłą nowoczesną technologią jest konstelacja satelitów SpaceX Starlink (Zobacz też: ), zaawansowane, postępy w sztucznej inteligencji, generatywne sieci kontradyktoryjne (GAN), coraz bardziej zaawansowane algorytmy tłumaczenia języka w czasie rzeczywistym, interfejsy mózg-komputer itp. Są to ukryte perełki w tym sensie, że traktowanie ich jako cudów technologicznych XX wieku nie są oczywiste dla każdego, przynajmniej na pierwszy rzut oka.
