p Alunos e um doutorando da ETH Zurique desenvolveram um fogão de acampamento com a chama em seu interior, reduzindo significativamente os efeitos negativos do vento e da perda de calor. O novo design foi possível por meio da manufatura aditiva. p O verão é hora de acampar - uma oportunidade perfeita para desistir de nossos luxos diários por um tempo e, em vez disso, cozinhar um jantar simples em um fogão a gás. Se ao menos as rajadas de vento fossem embora, em vez de apagar constantemente a chama do fogão.

p Agora, um candidato ao doutorado da ETH e alunos do Laboratório de Design e Tecnologia de Zurique ETH e da Universidade de Artes de Zurique (ZHdK) desenvolveram um novo fogão que pode suportar até mesmo com ventos fortes:uma chaleira em forma de lata de bolo Bundt envolve um gás queimador, protegendo-o do vento.

p Testes práticos no topo da montanha

p Enquanto isso, outras características de design tornam a chaleira extremamente eficiente em termos de energia:a parede do queimador de gás é ondulada, como um espremedor de frutas cítricas. "Isso aumenta a área de contato entre a chama e o jarro, "explica Julian Ferchow, o líder do projeto e um aluno de doutorado do grupo do professor da ETH Mirko Meboldt. "Este, "O estudante ETH Patrick Beutler, que escreveu sua tese de bacharelado sobre o projeto, adiciona, "além do fato de a parede ser muito fina, torna a transferência de calor ideal para o conteúdo do jarro. "

p O interior do queimador também está repleto de conhecimentos de engenharia:os bicos de gás são conhecidos como bicos de Venturi. "Sua geometria causa uma queda localizada na pressão. Isso aumenta o fluxo de ar, que melhora a qualidade da chama e aumenta a eficiência, "diz Ferchow.

p Os pesquisadores construíram um protótipo da chaleira junto com "inspire", a organização na interface da ETH Zurich e a indústria mecânica suíça. Eles chamam sua chaleira de "PeakBoil". Adequadamente, eles testaram o protótipo nesta primavera, durante uma excursão de esqui em Säntis, a montanha mais alta do maciço Alpstein, no nordeste da Suíça. “Estava ventando muito e foi muito trabalhoso fazer um fogão convencional funcionar. Mas não tivemos dificuldade em aquecer água com nosso protótipo, "Ferchow diz.

p Camada por camada

p O design especial do PeakBoil não seria possível sem a manufatura aditiva. Ferchow e seus colegas construíram a chaleira a gás camada por camada de aço inoxidável usando fusão seletiva a laser. Nesta técnica, uma camada de pó metálico fino é espalhada sobre uma placa de substrato. Um feixe de laser controlado por computador derrete seletivamente o metal em um padrão preciso. Quando o metal fundido solidifica, ele se liga à placa de substrato. Em seguida, a próxima camada de pó é aplicada e derretida localmente. Desta maneira, objetos complexos são construídos a partir da base em camadas, cada uma com apenas um trigésimo de milímetro de espessura.

p "Essa técnica nos dá uma grande liberdade de design, o que você simplesmente não consegue com as técnicas de manufatura convencionais; com fundição de metal, por exemplo, nunca poderíamos alcançar canais tão finos quanto aqueles dentro do nosso queimador de gás, "Ferchow explica.

p A fusão seletiva a laser foi originalmente desenvolvida como uma maneira rápida de fabricar protótipos. "Hoje em dia, esta técnica de prototipagem rápida é tão madura que também pode ser usada para fabricação em grande escala, "Ferchow diz.

p Vencedores de um prêmio de design

p O PeakBoil ganhou recentemente um prêmio na competição 3-D Pioneers Challenge. Um júri internacional de especialistas em design e engenheiros homenageou a chaleira na categoria Design do concurso. De acordo com seus organizadores, esta competição, que é patrocinado pelo Ministério da Economia, Ciência e Sociedade Digital do estado alemão da Turíngia, é um dos prêmios mais generosos no campo da inovação em impressão 3-D.

p "O júri admirou nossa ideia de um queimador de economia de recursos, com uma visão particular de como a aplicação externa que realizamos poderia servir como um exemplo para aplicações industriais de manufatura aditiva, que tem um grande potencial, "Ferchow diz:" Podemos usar o PeakBoil como um demonstrador para mostrar às empresas do que a manufatura aditiva é capaz e no que você precisa prestar atenção especial em seu projeto. " O design do PeakBoil pode ser usado em aquecedores de água sem tanque a gás ou até mesmo em turbinas a gás.

p Mas primeiro, Ferchow e seus colegas querem continuar com sua chaleira a gás e melhorá-la no laboratório de design e tecnologia, que é onde eles vão gastar o dinheiro do prêmio. "Acho que devemos ser capazes de aumentar ainda mais a eficiência do queimador, otimizando os fluxos de gás e ar. Também esperamos encontrar parceiros da indústria que trabalharão conosco para desenvolver ainda mais o produto, "Ferchow diz.