NASA ontwikkelt vernuftige band die nooit plat wordt

NASA heeft een nieuwe band ontwikkeld die zonder problemen op moeilijk begaanbare terreinen, zoals het oppervlak van Mars, kan rijden. Het is gemaakt van een speciaal soort nikkel-titanium dat zijn vorm 'onthoudt'.

Het ruimteagentschap is al jaren op zoek naar goede wielen voor haar voertuigen en die zijn nu meer dan ooit nodig. De nieuw ontworpen superelastische band moet een alternatief zijn voor de pneumatische banden die momenteel gebruikt worden op de Mars Curiosity Rover, het voertuig dat NASA gebruikt om de planeet te verkennen. De Rover zelf doet het goed maar de wielen van de Curiosity hebben al flink wat beschadigingen opgelopen door het moeilijk begaanbare terrein. 

Tanden in wielen

Het ontwerp is gemaakt in het NASA Glenn Research Center in Cleveland, Ohio. Daar kwam zo’n negen jaar geleden al een wiel tot stand gemaakt van verenstaal. De verschillende prototypes die daarvan werden gemaakt, bleken veel grip te hebben in zacht zand en konden bovendien veel gewicht dragen. Maar toch bleven ze niet ongedeerd op het gesimuleerde tererin van Mars. Als het strakke stalen draadgaas onder druk kwam te staan trad er plastische deformatie op en verloor de gehele band zijn vorm. 

Ook op aarde

Er kwam uiteindelijk een oplossing toen een materiaalspecialst een bezoek bracht aan bovenstaan onderzoekscentrum. Hij werkte al langer met legeringen met “geheugeneigenschappen” en suggereerde dat dit mogelijk ook geschikt zou zijn voor de nieuwe wielen van voertuigen als de Mars Curiosity Rover.  Samen werkten ze aan een prototype van een band op basis van een superelastisch nikkel-titaniumlegering dat zich zijn vorm herinnert. De band bleek terug in zijn oorspronkelijke vorm te schieten, ook als het extreem (tot aan de as) werd ingedeukt of vervormd. ‘Dit materiaal heeft de eigenschap om een atomaire herschikking te creeëren om vervorming op te vangen. We denken dat deze band een revolutie gaat veroorzaken als het gaat om ruimtevoertuigen. Maar ook voor voertuigen op aarde kunnen ze ingezet worden.’ NASA denkt daarbij onder meer aan de wielen militaire voertuigen, vliegtuigen en landbouwvoertuigen.

Hoewel er nog veel ontwikkeling nodig is, denkt NASA dat geheugenmetaal in de toekomst veel mogelijkheden biedt. ‘Er zijn drie grote voordelen als het gaat om het ontwikkelingen van hoogstaande conforme banden die we kunnen inzetten op terreinen als van Mars of de maan. Ten eerste kunnen rovers grotere gebieden ontdekken dan nu mogelijk, ten tweede kunnen ze zich aanpssen aan het terrein zonder er in weg te zinken, waardoor ze meer gewicht kunnen dragen. En tot slot kunnen de banden energie halen uit de stoten op middelmatige tot hoge snelheid, waardoor ze ook geschikt zijn voor voertuigen met een hogere snelheid.’ De banden zijn bovendien makkelijker te assembleren omdat ze geen binnenste frame hebben en bieden meer flexibiliteit wat betreft designmogelijkheden.

Door: Kelly Bakker

Bron: NASA