10 000 ročné hodiny ako test odolnosti materiálov
Voľba optimálneho zloženia materiálov bola pre inžinierov vždy zložitou úlohou, obzvlášť ak začínali od nuly až po zloženie, ktoré dokáže odolať opotrebeniu produktu počas celého jeho životného cyklu. Čo ak konštruktéri plánujú vyvinúť výrobok so životnosťou až 10 000 rokov? To je práve ten prípad, ktorému čelí vývojový tím v Long Now Foundation. Pokúsia sa navrhnúť masívne 200 stôp vysoké mechanické hodiny, ktoré by mali byť funkčné až 10 000 rokov. Budú umiestnené v špeciálne postavenej dutine na neznámom mieste v horách severného Texasu. Long New Foundation začal tento neziskový projekt s bývalými partnermi Disney a inžinierom Danny Hillisom v roku 1996, pričom mal mať charakter podporného projektu, ktorý dlhodobo uchováva myslenie a schopnosti v rámci ďalších 10 000 rokov. Tím konštruktérov vynaložil nemalé úsilie, aby vytvoril návrh 10 000 ročných hodín, a to prostredníctvom sofistikovaných nástrojov pre vývoj výrobku, konkrétne sa jedná o systémy: PTC Creo a PTC Mathcad , ktoré zabezpečujú konštrukčný návrh, technické výpočty a presné testovanie s nepretržitým štúdiom znázornených priebehov.
"Človek ešte nikdy nevyrobil nič mechanické, čo by malo byť funkčné po tak dlhú dobu" zaznamenal Taylor Roan - strojný inžinier projektu 10 000 ročných hodín. Jascha Little - ďalší strojný inžinier zapojený do projektu dodáva: " Je veľkou výzvou pokúsiť sa navrhnúť niečo, čo umožní milióny alebo desiatky miliónov cyklov používania, a to z materiálov, ktoré vydržia 10 000 rokov. Väčšina inžinierov rieši tento druh problému životného cyklu použitím tvrdých materiálov a ocele, ale my sme v tomto smere značne obmedzení."
Je tu len zopár druhov materiálov, ktoré prichádzajú do úvahy ako použiteľné na výrobu hodín vrátane titánu, rubínu, zafíru, AISI 316 antikorovej ocele, keramiky a potenciálne grafitu a kameňa.
Okrem toho, že výskum nových materiálov posúva hranice vedy, vývoj 10 000 ročných hodín je taktiež skúškou kreativity tímov, ktoré sa podieľajú na ich vývoji, čo je jednoducho dosť na to, aby dokázali čeliť opotrebeniu materiálov neobvyklý počet rokov. Je dôležité dávať pozor na správne dodržanie tolerancií, treba zabezpečiť mechanické časti hodín, aby vydržali aj v prípade, že by došlo na zemi napríklad k seizmickej aktivite. Ďalšou rozhodujúcou úlohou v návrhu je transparentnosť, hodiny by sa mali dať vypnúť alebo nastaviť desaťročia, dokonca stáročia po tom, ako ich konštrukčný tím dokončí. "Chceme sa vyhnúť akýmkoľvek čiernym skrinkám, čo znamená mať taký druh návrhu, aby hocikto, kto nájde tento objekt nemusel rátať s nejakým štúdiom na obsluhu." vysvetľuje konštruktér Luke Khanlian. V tomto zmysle sa kladie veľký dôraz na prevádzkyschopnosť, preto tím vývojových pracovníkov vytvoril návrh mechanických častí hodín s ohľadom na možnosť jednoduchého rozoberania a opätovnej montáže jednotlivých dielov. Bolo treba dávať pozor hlavne na spojovacie prvky vrátanie nariadenia nepoužívať matice vo veľkých komponentoch, čo je jednou zo stratégií otvorenej konštrukcie.
Hoci sa na 10.000 ročných hodinách pracuje už niekoľko rokov ešte stále je mnoho spôsobov ako ich dokončiť. Aktuálne je prototyp uložený v múzeu v Lodýne, ale úplne nový prototyp je počas posledných niekoľko rokov ešte stále rozpracovaný. Bolo vybudovaných množstvo podzemných komôr a vyrobených mnoho častí hodín vrátane kyvadla, rozsiahlej otočnej platformy a generátora zvonkohry (ktorý bude vytvárať melódie tak, že návštevníci nebudú nikdy počuť tú istú sekvenciu dvakrát). Hodiny by podľa plánu mali byť dokončené a spustené v priebehu piatich rokov. Čo pre tím vývojových pracovníkov znamená, že im čas neúprosne uteká.