Od współczesnej krzywej wieży po Robo-muszkę
Zacznijmy od współczesnej "krzywej wieży" czyli Capital Gate Tower w Abu Zabi (1), w Zjednoczonych Emiratach Arabskich, ukończonej w 2011 roku. Jest najbardziej pochylonym budynkiem na świecie. Pochyla się o pełne 18 stopni - cztery razy bardziej nachylona niż słynna Krzywa Wieża w Pizie i ma 35 pięter o wysokości 160 metrów. Inżynierowie musieli przy budowie wwiercić 490 pali prawie 30 metrów w ziemię, aby to nachylenie utrzymać. Wewnątrz budynku znajdują się biura, powierzchnie handlowe i w pełni funkcjonalne powierzchnie handlowe. W wieży znajduje się również hotel Hyatt Capital Gate oraz lądowisko dla helikopterów.
Norweski najdłuższy na świecie drogowy tunel Laerdal jest tunelem drogowym, w górach Hornsnipa i Jeronnosi. Tunel biegnie przez litą skałę gnejsową przez 24 510 m. Został zbudowany poprzez usunięcie 2,5 mln metrów sześciennych skał. Wyposażony jest w ogromne wentylatory, które oczyszczają i wentylują powietrze. Tunel Laerdal jest pierwszym na świecie tunelem wyposażonym w system uzdatniania powietrza.
Rekordowy tunel to tylko preludium do innego zapierającego dech w piersiach norweskiego projektu infrastrukturalnego. Planuje się tam modernizację autostrady E39 łączącej Kristiansand na południu kraju z Trondheim, leżącym mniej więcej tysiąc kilometrów dalej na północ. Będzie to cały system kolejnych rekordowych tuneli, mostów nad fiordami a także… trudno tu znaleźć właściwe określenie, pływających w wodzie tuneli czy też może mostów z drogami nie nad - lecz pod wodą. Ma przebiegać pod powierzchnią słynnego Sognefjord, który jest szeroki na 3,7 km i głęboki na 1,3 km, czyli zarówno most jak i tradycyjny tunel byłyby tu bardzo trudne do zbudowania.
W przypadku tunelu zanurzonego w wodzie rozważane są dwa warianty - pływające wielkie rury z pasami ruchu podczepione do wielkich pływaków (2) oraz opcja przymocowania rur linami do dna. W ramach projektu E39 powstanie też m. in. tunel przebiegający pod dnem fiordu Rogfast. Ma mieć 27 km i biec 390 metrów po poziomem morza - będzie to zatem najgłębszy i najdłuższy dotąd zbudowany tunel pod wodą na świecie. Nowa E39 ma powstać w ciągu 30 lat. Jeśli to się uda, to będzie to z pewnością jeden z największych cudów inżynierii XXI wieku.
Nie do końca doceniony cud inżynieryjny to Falkirk Wheel w Szkocji (3), wyjątkowa, 115-metrowa konstrukcja obrotowa podnosząca i opuszczający łodzie pomiędzy drogami wodnymi na różnych poziomach (35 metrów różnicy), zbudowana z ponad 1200 ton stali, napędzana dziesięcioma silnikami hydraulicznymi i zdolny do podnoszenia ośmiu łodzi jednocześnie. Koło ma zdolność do podnoszenia ciężaru odpowiadającego ciężarowi stu słoni afrykańskich.
Prawie zupełnie nieznanym na świecie cudem techniki jest dach stadionu Melbourne Rectangular Stadium, AAMI Park, w Australii (4). Został zaprojektowany poprzez połączenie zazębiających się trójkątnych płatów w kształty kopułowe. Zużyto przy tym o 50 proc. mniej stali niż w typowej konstrukcji wspornikowej. Ponadto wykorzystano materiał budowlany z recyklingu. Konstrukcja zbiera wodę deszczową z dachu i minimalizuje zużycie energii dzięki zaawansowanemu systemowi automatyki budowlanej.
Zbudowana od strony ogromnego klifu w Zhangjiajie National Forest Park w Chinach, winda Bailong Elevator (5) jest najwyższą i najcięższą zewnętrzną windą na świecie. Jej wysokość wynosi 326 metrów i może przewieźć 50 osób na raz, a 18 tys. dziennie. Otwarta dla publiczności w 2002 winda znalazła się jako najwyższa i najcięższa winda zewnętrzna na świecie w Księdze Rekordów Guinnessa.
Chińska rekordowa winda górska może nie jest już tak bardzo nieznana, ale niedaleko, w Wietnamie powstało niedawno coś co może z nią konkurować o tytuł zjawiskowej konstrukcji inżynierskiej. Mowa o Cau Vang (pl. złoty most), 150-metrowym tarasie widokowym z którego można podziwiać piękną panoramę okolic miasta Da Nang. Otwarty w czerwcu most Cau Vang wisi 1400 metrów nad powierzchnią Morza Południowochińskiego, którego wybrzeże jest w zasięgu wzroku spacerujących po moście. W bliskiej odległości kładki znajdują się zabytki światowego dziedzictwa UNESCO - sanktuarium Czamów w Mỹ Sơn, oraz Hội An - starożytny port z unikalną zabudową chińską, wietnamską i japońską pochodzącą z XV-XIX wieku. Sztucznie postarzałe dłonie podtrzymujące most (6) są nawiązaniem do starożytnego dziedzictwa architektonicznego Wietnamu.
Konstrukcje rekordowe w drugą stronę
Warto zauważyć, że obecnie, aby zadziwiać, dzieła inżynierii nie muszą być ogromne, największe, przytłaczać rozmiarami, masą i rozmachem. Wręcz przeciwnie, równie wielkie lub nawet większe wrażenie robią rzeczy bardzo małe, dzieła szybko rozwijającej się nanotechnologii i miniaturyzacji.
W ubiegłym roku międzynarodowy zespół fizyków stworzył układ jonowy, określany jako "najmniejszy na świecie silnik". Jest to w istocie rzeczy pojedynczy jon wapnia, 10 miliardów razy mniejszy niż silnik samochodowy, który został opracowany przez grupę uczonych kierowaną przez profesora Ferdynanda Schmidta-Kalera i Ulricha Poschingera z Uniwersytetu Johannesa Gutenberga w Moguncji w Niemczech.
"Medium roboczym" w siniku jonowym jest spin, czyli jednostka momentu obrotowego na poziomie atomowym. Służy przekształcania energii cieplnej wiązek laserowych w drgania lub wibracje uwięzionego jonu. Wibracje te działają jak koło zamachowe, a ich energia jest przekazywana w kwantach, jednostkach znanych z mechaniki kwantowej. "Nasze koło zamachowe pozwala zmierzyć moc wyjściową silnika w skali atomowej," wyjaśnia w komunikacie prasowym współautor badania Mark Mitchison, z grupy QuSys na dublińskim Trinity College. Kiedy silnik znajduje się się w pozycji spoczynkowej, jest to tzw. stan "podstawowy", o najniższej energii i najwyższej stabilności, co przewiduje fizyka kwantowa. Następnie, po stymulacji wiązką laserową, jak relacjonuje w opisie badań zespół naukowy, silnik jonowy "popycha" koło zamachowe, aby działało coraz szybciej i szybciej.
W maju tego roku na Uniwersytecie Technicznym w Chemnitz. Naukowcy z zespołu zbudowano najmniejszego robota na świecie, w dodatku napędzanego przez "silniki odrzutowe" (7). Urządzenie o długości 0,8 mm, szerokości 0,8 mm i wysokości 0,14 mm porusza się wystrzeliwując podwójny strumień bąbelków w wodzie.
Robo-fly (8) to z kolei miniaturowy robot latający wielkości owada zaprojektowany przez naukowców z Harvardu. Waży mniej niż gram i wyposażony jest superszybkie mięśnie zasilane elektrycznie, które pozwalają mu machać skrzydłami 120 razy na sekundę i latać (na uwięzi). Jest on wykonany z włókna węglowego, co daje masę 106 mg. Rozpiętość skrzydełek wynosi 3 cm.
Imponujące dokonania naszych czasów to nie tylko wielkie konstrukcje naziemne czy zadziwiająco drobne maszyny zdolne do przeniknięcia tam, gdzie żądna maszyna się do tej pory nie wcisnęła. Na pewno cudownej współczesnej techniki jest konstelacja satelitarna Starlink firmy SpaceX (zobacz także: e-Technologie: Internet bez IP), zaawansowane technologie wirtualnej i rozszerzonej rzeczywistości, osiągnięcia sztucznej inteligencji, generatywnych sieci kontradyktoryjnych (GAN), coraz doskonalsze algorytmy tłumaczenie języków w czasie rzeczywistym, interfejsy mózg-komputer itd. Są one ukrytymi perłami w tym sensie, że traktowanie ich jako technologiczne cuda XXI wieku nie dla każdego jest oczywiste, przynajmniej na pierwszy rzut oka.
Mirosław Usidus
