Slovenski študenti kavitacijo raziskovali v breztežnosti

Študentska raziskovalna ekipa CAVE0g s Fakultete za strojništvo Univerze v Ljubljani je pred kratkim uspešno izvedla poskuse na poletu posebnega letala Evropske vesoljske agencije (Esa), na katerem se med letom ustvarja breztežnost. Vsak polet je vključeval 30 paraboličnih manevrov, pri čemer je vsaka parabola omogočila približno 22 sekund popolne breztežnosti.

Ekipa je, ko so sporočili s fakultete, na posebnem letalu Airbus A310 ZERO-G, ki ga upravlja podjetje Novespace, v treh dneh izvedla 90 ponovitev eksperimenta. Glavni cilj projekta je bil raziskati proces kavitacijske emulzifikacije, pri katerem s pomočjo parnih mehurčkov nastane stabilna emulzija dveh sicer nezdružljivih tekočin, denimo olja in vode. Na Zemlji ta proces poteka ob jasno definirani fazni meji, v breztežnosti pa te meje ni – prav to razliko je ekipa želela razvozlati, so pojasnili v sporočilu za javnost. 

Razumevanje teh mehanizmov je ključno za pripravo hrane in zdravil v vesoljskih pogojih ter za razvoj novih materialov za dolgotrajne misije na Luno in Mars, obenem pa odpira nova spoznanja za rabo na Zemlji, zlasti v farmaciji, prehranski tehnologiji in zaščiti materialov, so dodali.

»Gre za edinstveno raziskavo generacije emulzije s pomočjo kavitacije v pogojih breztežnosti. Celotni projekt so vodili študenti. Morda sem na začetku podal le prvo idejo – kako se bo razvila emulzija, če ne vemo, kje je meja med oljem in vodo, in kako kakovostna ter obstojna bo. Vse preostalo delo so opravili študenti. Vesel sem, da je misija uspela, na končne rezultate pa bo treba še malo počakati,« je povedal prof. dr. Matevž Dular, vodilni strokovnjak za kavitacijo na fakulteti. 

»Emulzije imajo pomembno vlogo v farmaciji, prehranski industriji in zaščiti materialov. Naša raziskava pomaga razumeti te procese na Zemlji in obenem odpira nove možnosti za dolgotrajne vesoljske polete,« je še dodal Dular, ki je kot največji izziv v projektu izpostavil stroge varnostne zahteve in natančnost protokola.

»Le tri dni pred odhodom so na primer od nas zahtevali dodatne meritve hrupa v visokem frekvenčnem območju, saj bi ultrazvok merilne postaje lahko bil potencialno škodljiv za udeležence poleta. Pomemben je bil tudi izjemno natančen eksperimentalni protokol, saj je bila za vsako meritev na voljo le približno minuta časa.«

Za študente je bila seveda izkušnja nepozabna. Vodja projekta Jakob Mali: »Občutek lebdenja je nekaj posebnega, vsak najmanjši gib vpliva na premik celotnega telesa, zato je osredotočenost ključna. Presenetila pa me je faza, ko na telo deluje skoraj dvojna gravitacija.« Dodal je, da so že »prvi podatki razkrili nove pojave, ki jih želimo raziskati naprej. Naša ekipa je v treh dneh pridobila sto odstotkov načrtovanih rezultatov, kar je dokaz odličnega timskega dela.«

Projekt CAVE0g združuje študente in študentko Fakultete za strojništvo, Fakultete za elektrotehniko in Naravoslovnotehniške fakultete Univerze v Ljubljani. V edinstvenih pogojih breztežnosti je ekipa izvedla lasten eksperimentalni projekt. Kot poudarjajo na fakulteti, gre za izjemno priznanje slovenskemu znanstveno-raziskovalnemu delu, saj je bila med številnimi prijavami iz vseh držav članic Ese izbrana le še ena študentska ekipa.