Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Met CHIEF kan de universiteit van Zhejiang onder meer materialen blootstellen aan 1500 keer de aardse zwaartekracht. Zwieren voor de wetenschap.
Wil je een aspirant luchtmachtpiloot testen op zijn vermogen om g-grachten te weerstaan, dan stop je hem in een centrifuge. Zo’n apparaat – een lange snel ronddraaiende arm met aan het uiteinde een cabine – bootst de omstandigheden na die de piloot ondervindt als hij of zij bij snelle manoeuvres te maken krijgt met zoveel keer de zwaartekracht. In China wordt ook zoiets gebouwd: de Centrifugal Hypergravity and Interdisciplinary Experiment Facility (CHIEF); een enorm gebouw met maar liefst drie centrifuges. En die zijn er niet om toekomstige vliegers ziek mee te maken, maar om een hele reeks uiteenlopende experimenten mee uit te kunnen voeren.
Lees ook:
Centrifugale kracht
De plannen voor CHIEF werden in 2018 door de Chinese overheid goedgekeurd, in 2020 startte de bouw, en de eerste centrifuge is nu klaar. Als de 4,5 meter lange arm met een hoge snelheid ronddraait, ontstaat er in de cabine aan het uiteinde een centrifugale kracht. Die duwt naar buiten en daarmee kan dus hyperzwaartekracht worden nagebootst: krachten die groter zijn dan de standaardzwaartekracht van de aarde, oftewel 1 g.
1500 g
De Chinese centrifuge is niet de eerste in zijn soort. Het U.S. Army Engineer Research and Development Center (ERDC, foto hieronder) heeft er eentje die maximaal 8000 kilo aan materialen met 143 g kan rondslingeren, en 2000 kilo met 350 g. CHIEF doet daar een schepje bovenop met een maximale ‘payload’ van 32.000 kilo. Het kan een testobject van 1000 kilo blootstellen aan maar liefst 1500 keer de normale aardse zwaartekracht. (Om een beeld te geven: F1-coureurs ervaren tijdens een race doorgaans g-krachten tussen 4 g en 6,5 g tijdens het accelereren, remmen en bochten nemen. Bij straaljagerpiloten kan dat tijdens een wilde vlucht oplopen tot 9 g of zelfs nog wat meer, met een dikke kans dat ze daarbij buiten westen raken.)
Op die manier kan CHIEF extreme fysieke omstandigheden nabootsen om zo heel uiteenlopende zaken te kunnen onderzoeken. Eeuwenlange geologische processen kunnen er bijvoorbeeld mee worden bestudeerd. De omstandigheden in de diepzee kunnen erin worden nagebootst, maar je kunt er in een paar uur ook mee simuleren hoe materialen zich gedragen die decennialang onder hoge druk komen te staan. Het beton in brugpijlers bijvoorbeeld, of materialen in een stuwdam.
Op dit moment wordt nog gebouwd aan centrifuges twee en drie, maar verwacht wordt dat de eerste centrifuge nog dit jaar aan de bak kan.
Bronnen: New Atlas, Zhejiang University