Les chercheurs et l’industrie de Hesse travaillent sur de nouveaux sièges de train

Hu as-tu déjà vu des animaux en mousse ? Sinon : Ce n’est guère surprenant. Parce que ces créatures sont microscopiques. Mais leurs colonies sont frappantes. Ils les forment entre autres sur les algues. À y regarder de plus près, ces habitations ressemblent à un coussin aéré mais précisément crocheté du canapé de grand-mère. Cependant, les motifs polygonaux ne restent pas en surface, ils vont plus en profondeur et représentent des chambres où vivent les animaux de la mousse. Des scientifiques de l’Université technique de Hesse centrale, qui travaillent avec des chercheurs de la Frankfurt Senckenberg Society et de la société cotée Grammer AG sur de nouveaux sièges pour trains, se sont inspirés de ces chambres.

Avec ce projet, vous participez à un concours d’idées financé par le ministère fédéral de l’Éducation et de la Recherche. Ils recevront 280 000 euros pour cela. Ce qui est frappant, c’est le délai gérable : le projet n’était initialement prévu que pour un an, mais les scientifiques ont pu gagner quelques mois de plus. Apparemment ça valait le coup. Udo Jung, professeur au département de génie mécanique, mécatronique et technologie des matériaux de l’université, et son assistant de recherche Tobias Ballreich peuvent montrer douze modèles de coussins de siège innovants issus de l’imprimante 3D. Les signaux de Grammer sont encourageants, dit Jung. On ne parle toujours pas de production en série. “Mais cela peut arriver rapidement”, explique l’ingénieur en mécanique de Friedberg.

Les bryozones de la nature comme modèles

L’université, connue sous le nom de THM, et Senckenberg sont en contact depuis 2019, comme l’explique Ballreich. En ce qui concerne le projet de siège, les deux partenaires ont cherché des modèles dans la nature. La fructification d’un boviste, c’est-à-dire un champignon, une toile d’araignée et les habitations des bryozoaires, appelées bryozones, ont été remises en cause. L’équipe les a finalement examinés de plus près. De petits trous dans les chambres Bryozon peuvent être vus au microscope. Selon Ballreich, ils filtrent l’eau dans laquelle les bryozoaires pêchent leur nourriture et servent également à communiquer.

Les chercheurs ont découpé une chambre dans une colonie et ont soumis chaque côté à différentes pressions. Le but de l’exercice était d’explorer si cette structure peut servir l’objectif du travail. Premièrement, il y a une répartition de la pression physiologiquement adaptée sur le siège.Deuxièmement, la surface sur laquelle un passager est assis doit être mieux ventilée qu’avec un produit classique. Et troisièmement, un poids inférieur est souhaité. Parce que moins de kilogrammes signifie finalement moins de consommation d’énergie pendant la conduite.

Contrairement aux bryozoaires, les scientifiques n’ont pas fabriqué leurs modèles, appelés démonstrateurs, en chaux, mais en polyuréthane thermoplastique, un matériau synthétique. En bionique, qui transfère des modèles de la biologie à la technologie, il ne s’agit pas de simples copies, comme le souligne Ballreich. Le but est plutôt d’apprendre de la nature. Selon lui, les modèles répondent aux spécifications de Berlin.

Concentrez-vous davantage sur la bionique à l’avenir

La température en position assise est inférieure de 0,7 degré à celle des produits en mousse conventionnels. Cela ne semble pas beaucoup, mais c’est perceptible. L’employé a dû rester assis pendant deux heures pendant la mesure, dit-il. “Vous allez à l’intérieur de vous-même”, ajoute-t-il en riant. Les manifestants pèsent donc un cinquième à 60 % de moins. Enfin et surtout, ils exerçaient environ 40 % de pression en moins sur l’arrière de leurs genoux. Cela a été démontré dans un laboratoire Grammer. Ceci est important, car une pression constante augmente le risque de thrombose. En d’autres termes, le nouveau développement pourrait également être bénéfique pour la santé.

Jusqu’à présent, la technologie et les modèles ne sont pas brevetés. Mais cela peut encore venir. La société Giessen pour le transfert de technologie TransMIT accompagne le projet. “Nous sommes proches de l’application”, déclare Jung. Mais le plus excitant, c’est la collaboration entre biologistes et ingénieurs. Les modèles bioniques pour les nouveaux développements sont encore rares. Mais la politique et les affaires réclamaient des temps de développement plus courts. C’est possible avec la bionique. En collaboration avec Senckenberg et l’Institute for Composite Materials GmbH de Kaiserslautern, le THM veut maintenant créer une base de données bionique. Selon Jung, la demande de financement a été déposée.