Yeni nesil ayarlanabilir tekerlekler, hareket kabiliyetini artıran ve kullanıcı deneyimini iyileştiren yenilikçi tasarımlarla karşınızda. Bu teknoloji, geleceğin ulaşım trendlerini şekillendirecek.
Son zamanlarda, su damlacıklarının yüzey geriliminden esinlenen araştırmacılar, gerçek zamanlı biçim değiştirebilen bir tekerlek geliştirdi. Bu yenilikçi tekerlek, engebeli yüzeyleri ve yüksek engelleri aşabilme kabiliyeti ile dikkat çekiyor. Tekerlekler, otomobillerden kamyonlara, bisikletlerden tekerlekli sandalyelere kadar birçok alanda yaygın olarak kullanılıyor; bu yüzden bir çok vakit önemleri göz ardı ediliyor. Sadece, tekerlekli sandalyeler, mobil robotlar ve arazi araçları benzer biçimde uygulamalarda, geleneksel tekerlek sistemleri sıkıntılı arazilerdeki engelleri aşmada yetersiz kalıyor.
Koreli araştırmacılar, bu probleminin bilincinde olarak tekerleği tekrardan tasarlayarak, engelleri aşmak için gerçek zamanlı olarak biçim değiştiren bir sistem geliştirdiler. Düzensiz ya da engellerle dolu zeminlerde karşılaşılan zorlukları aşmak için, hususi olarak tasarlanmış bir paletli hareket sistemi kullanılarak tekerleğin yüzey alanı artırılabiliyor. Sadece, paletli sistemler çoğu zaman düşük hızlarla sınırlıdır ve tekerlekli sistemlere kıyasla daha çok enerji tüketmektedir, zira artan temas yüzeyi sebebiyle yüksek sürtünme oluşmaktadır.
Sıkıntılı arazilerde ilerlemek için, havasız yada pnömatik olmayan lastiklerin kullanılması mühim bir avantaj sunar; zira bu tür lastikler delinmelere, sızıntılara ve patlamalara karşı dirençlidir. Sadece, sert yapıdan kaynaklı olarak yüksek engelleri aşmada güçlük yaşamaktadırlar. Bu yüzden, bir sıvı damlasının yüzey geriliminden esinlenerek bilim adamları, düz zeminlerde düzgüsel bir tekerleğin sürüş avantajlarını korurken engelleri aşabilen değişken sertlikte bir tekerlek tasarladılar.
Bir sıvının yüzey gerilimi, moleküller arasındaki çekim kuvvetlerindeki dengesizlikten oluşur. Bir sıvı içindeki bir molekül, öteki moleküllerle her yönde kohezif kuvvetler hissederken, yüzeydeki bir molekül yalnızca net içe doğru kohezif kuvvetleri deneyimler. Bir damlacıkta, yüzey moleküllerinin kohezif kuvveti arttıkça, sıvı moleküllerini içe doğru çeken net kuvvet de artar ve bu durum damlanın yine dairesel bir şekle dönmesine niçin olur.
Göbek Boşluğu ile Sertlik Ayarlama
Bozulma olabilen bu yenilikçi tekerleğin temel özelliklerinden biri, tekerleğin dış kısmında yer edinen blok zincirinden oluşan ve tellerle merkezdeki bir göbeğin iki zıt tarafına bağlı olan akıllı zincir yapısıdır. Araştırmacılar, göbeğin iki tarafı arasındaki boşluğu değiştirerek tellerin uzunluğunu ve dolayısıyla blokların dış zincirinin şeklini değiştirebilmektedirler. Göbek boşluğunu çoğaltmak, telleri kısaltarak zincir bloğunu içe doğru çeker, bu da süratli hareket için dairesel bir tekerlek oluşturur. Boşluğu azaltmak ise telleri uzatarak zincir bloğunu gevşetir ve böylece tekerleğin bozulma olarak engellerin üstünden geçmesine olanak tanır.
Bilim adamları, tasarladıkları uyarlanabilir tekerlekleri hem tekerlekli sandalyelerde hem de dört tekerlekli araçlarda kontrol ettiler. Her iki sistemin de tekerlek yarıçapının 1,2 katı yüksekliğindeki büyük basamakların ve düzensiz şekilli kayaların üstünden geçebildiğini gözlemlediler. Bununla beraber, toz ve parçacıkların akıllı zincir blokları arasındaki alanlara girmesi ve tekerleğe zarar vermesi olasılığını fark ettiler. Gelecekteki denemelerde, bir tekerlek kapağı yapısı eklemek için çalışmalarını sürdürüyorlar.
Netice olarak, araştırmacılar, geliştirdikleri tekerleklerin engebeli arazilerde çalışacak vasıta ve robot sistemlerinde büyük bir potansiyele haiz bulunduğunu düşünmektedirler.
