home 2024. július 23., Lenke napja
Online előfizetés
Túl az egyensúlyon
Talpai Lóránt
2023.11.17.
LXXVIII. évf. 46. szám
Túl az egyensúlyon

Ki ne hallott volna néhány esztendővel ezelőtt a Gömböcről? Ezt a különleges testet Várkonyi Péter és Domokos Gábor, a Budapesti Műszaki Egyetem Építészmérnöki Kara Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszékének oktatói alkották meg. A Gömböc a legjelentősebb magyar találmány a Rubik-kocka bemutatása óta. Várkonyi Péterrel beszélgettem.

* Gömböc. Szinte nincs olyan ember a térségünkben, aki ne hallott volna arról a kutatásról, amelynek az említett fogalom volt a főszereplője. De mi is volt ennek a bizonyos kutatásnak az előtörténete és a lényege?

— A Gömböccel kapcsolatos kutatásunk kiindulópontja az volt, hogy észrevettük, a legtöbb tárgy ha vízszintes felületre kerül, akkor többféle helyzetben tud egyensúlyban lenni. Például ha a mobiltelefonomat leteszem az asztalra, akkor képernyővel felfele és lefele is stabil egyensúlyba kerül. Első körben azt a kérdést tettük fel, melyek azok a testek, amelyeknél csak egy ilyen helyzet adódik a vízszintes felületen. Sok ilyen alak van egyébként, például a keljfeljancsit említhetném a játékok közül. Szóval nem olyan nehéz ilyen alakzatot készíteni, de ha hozzáteszünk további követelményeket, akkor egy matematikailag nagyon izgalmas kérdésre jutunk. Ha például hozzátesszük, hogy ennek az alakzatnak egyféle anyagból kell készülnie, továbbá azt, hogy stabil és instabil egyensúlyi helyzete is csak egyetlen lehet, akkor már egy nehéz matematikai feladatot kapunk. Ez volt a kiindulópontunk, és hozzá kell tennem, hogy magát a kérdést nem mi vetettük fel. A kollégám, illetve az akkori mentorom, Domokos Gábor professzor beszélgetett egy konferencián egy neves matematikussal, Vlagyimir Arnolddal, és valójában ő mutatott rá arra, hogy valószínűleg nem azt kell nézni, hogy hányféleképpen áll meg egy tárgy az asztalon, hanem hogy a stabil és az instabil egyensúlyok összesen hányan vannak. Szóval az izgalmas kérdés az, hogy lehet-e összesen kettő, illetve igaz-e az, hogy minden testnek több van. Az ő sejtését sikerült igazolnunk azzal, hogy konstruáltunk egy ilyen testet. Ez még nem a Gömböc volt, de hasonlított rá. Inkább egy elméleti konstrukció volt, melynek a matematikai szépsége adta az értékét, de nem volt alkalmas arra, hogy megépítsük. Akkor kezdtünk el gondolkodni azon, hogy vajon a természetben találunk-e ilyen formákat. Nem volt kérdés, hogy ezek nagyon ritka formák. Például a milliónyi tengerparti kavics között sem találunk ilyet. Viszont rájöttünk arra, hogy egyes teknősök páncélja emlékeztet bennünket ezekre a formákra. Logikusnak is tűnt, hiszen a teknősök egy része keljfeljancsiszerű, azaz mindig talpra áll, még ha matematikai értelemben nem is pontosan Gömböc formájú. Végül ez a keresgélés vezetett el minket a gyakorlatban is megépíthető Gömböc-konstrukcióhoz.


Várkonyi Péter

* A különleges test más szakembereket is kutatásra sarkallt világszerte. Milyen kutatásokról van szó?

— A mi kutatásaink nem annyira alkalmazásorientáltak voltak, hanem a kíváncsiság hajtott bennünket. De sokakat inkább az izgat, hogy milyen technikai vagy mérnöki alkalmazásokban lehetne használni egy tudományos eredményt, vagy hogy miként lehet gazdaságilag kamatoztatni. Talán az egyik legismertebb példa a Gömböchöz kötődően egy orvosi fejlesztés, mely a cukorbetegeknek segít fájdalommentesen, injekció formában felvenni a napi inzulinadagot. Egy kutatócsoport azt találta ki az Egyesült Államokban, hogy az injekciót egy kis, Gömböc formájú kapszulával helyettesítenék, melyet az ember lenyel, és a gyomrába bejuttat egy kis tűt. Mindez azért hasznos, mert a gyomorban nincsenek érzőidegek, tehát a folyamat nem fájdalmas. Egy másik hasonló alkalmazási példa, amikor állattenyésztők szerették volna minél jobban monitorozni egy tejüzemben a tehenek egészségügyi állapotát. Ahhoz, hogy ne kelljen folyamatosan felügyelniük a teheneket, kitalálták, hogy az állattal lenyeletnek egy kis készüléket, mely valahol az emésztőrendszerében úszkál, és jeleket küld kifelé az állat mozgásáról. Viszont fontos volt, hogy ez a mikrokészülék mindig a talpán álljon, ezért jött képbe egy Gömböchöz némileg hasonló konstrukció.


Domokos Gábor (Fotó: MTI)

* Vajon milyen előnyei és hátrányai vannak egy világraszóló találmánynak? Mennyiben változott meg az élete azóta?

— Természetesen sok örömet szerzett számomra a Gömböc. De fontos látni, hogy az ismertségben nagy szerepe van a véletlennek is. Ezáltal akár azt is mondhatnám, hogy a tudomány egyfajta szerencsejáték, mivel a kutatásokból nem lehet előre tudni, mi hasznosul. Néha azonban, mint a Gömböc esetében is, sokszorosan megtérül a befektetés. Ez a test valójában számunkra is váratlan módon lett ennyire sikeres. Nem sejtettük, hogy ilyen mértékben el fogja nyerni a közvélemény tetszését.


(Fotó: MTI)

* Ön természetesen más tudományos munkákat is végez évtizedek óta. Melyek azok a természettudományi vagy elméleti területek, amelyek a leginkább foglalkoztatják jelenleg?

— Gyermekkoromban biológusnak készültem. Ezért különösen vonzódom a biológiai jellegű kérdésekhez is. Az utóbbi években sokat gondolkodtam olyan problémákon, amelyek valahol a Gömböchöz kapcsolódnak, és részben mérnökiek, részben pedig biológiaiak. Továbbra is foglalkoztat, hogyan érhető el, hogy egy tárgy mindig talpra álljon. Például, ha veszünk egy csavart, hogyan tudom elérni, hogy mindig talpra álljon? Egy automata összeszerelő üzemben csak úgy tudják az összeszerelő robotok használni az alkatrészeket, ha mindegyik egyforma irányba rendezve érkezik. Ennek érdekében az iparban bonyolult és költséges adagolópályákat építenek ki. Én azon dolgozom, hogy ezeket az eszközöket hogyan lehetne egyszerűsíteni. A biológia kapcsán pedig az utóbbi években egyre inkább érdekel, hogy az úszó növényeknek mi adja meg a stabilitását. Általánosságban pedig azt mondhatom, hogy a formák szépsége és a tárgyak formájának szerepe a világ működésében az, ami leginkább foglalkoztat.

Hozzászólások
Hozzászólások
0
Hozzászólás küldése
1000 karakter áll rendelkezésére
A megjegyzésekben kifejtett vélemények a hozzászólások szerzőinek magánvéleményei, és nem tükrözik az internetes portál véleményét. A megjegyzéseket moderáljuk és jóváhagyjuk az általános szerződési feltételeknek megfelelően.
Támogatóink
Az oldal sütiket használ, hogy személyre szabjuk a tartalmakat és reklámokat, hogy működjenek a közösségi média funkciók, valamint hogy elemezzük a weboldal forgalmát. Bővebben a "Beállítások" gombra kattintva olvashat.
Az oldal sütiket használ, hogy személyre szabja az oldalon megjelenő tartalmat és reklámokat..