Στο μικροσκόπιο ερευνητών από το Πανεπιστήμιο Εφαρμοσμένων Επιστημών και Τεχνών βρέθηκε η επίδραση που έχει το χαλάζι στα ηλιακά πάνελ, με στόχο τη βελτίωση των προτύπων για τη μέτρηση της αντοχής τους σε χαλαζόπτωση.
Στην εργασία τους εξήγησαν ότι η ανάλυσή τους βασίστηκε στο γεγονός ότι οι φυσικές χαλαζόπετρες μπορεί να έχουν διάμετρο από 5 mm έως 100 mm, με τελικές ταχύτητες από 10 m/s έως 50 m/s. Λαμβάνοντας υπόψη τις διάφορες ταχύτητες και θερμοκρασίες του χαλαζιού, χρησιμοποίησαν μια τροποποιημένη εκδοχή της Διαιρεμένης Ράβδου Πίεσης Hopkinson (SHPB), η οποία χρησιμοποιείται συνήθως για τη δοκιμή της δυναμικής απόκρισης υλικών σε καταπόνηση. Προετοίμασαν δείγματα πάγου με διαμέτρους από 25 mm έως 90 mm. Ένα αεροβόλο όπλο χρησιμοποιήθηκε για να επιτευχθούν θεωρητικές ταχύτητες 25, 50, 75 και 100 m/s. Δοκιμάστηκαν τέσσερις διαφορετικές θερμοκρασίες πάγου: -4°C, -10°C, -20°C και -28°C.
Η ερευνητική ομάδα πραγματοποίησε πάνω από 100 δοκιμές με διάφορες διαμέτρους, ταχύτητες και θερμοκρασίες, συμπεριλαμβανομένων δοκιμών πρόσκρουσης υπό γωνία 45°, για να εξετάσει την επίδραση της γωνίας σύγκρουσης. Η ανάλυση των αποτελεσμάτων έδειξε ότι το μέγεθος, η ταχύτητα πρόσκρουσης, η θερμοκρασία και η γωνία σύγκρουσης του χαλαζιού έχουν «σημαντική» επίδραση στη μέτρηση της ώθησης, με την αύξηση του μεγέθους και της ταχύτητας πρόσκρουσης να συνδέονται άμεσα με την αύξηση της μέγιστης δύναμης και του αντίστοιχου χρόνου.
«Όταν η θερμοκρασία είναι χαμηλότερη, η μέγιστη δύναμη είναι μεγαλύτερη και ο χρόνος αιχμής είναι μικρότερος. Όταν οι γωνίες σύγκρουσης μεταβλήθηκαν, το μέγιστο φορτίο επηρεάστηκε από τη γωνία πρόσκρουσης, αλλά όχι ο χρόνος στον οποίο συνέβη», εξήγησαν οι ακαδημαϊκοί.Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ο δυναμικός και στατικός χαρακτηρισμός των προτεινόμενων δοκιμών είναι πολύ δύσκολος να επιτευχθεί και υπογράμμισαν ότι κάθε μεταβολή στη διάταξη της δοκιμής μπορεί να οδηγήσει σε διαφορετικά αποτελέσματα. «Για την αναπαραγωγή των επιπτώσεων στα πάνελ ή την πληρέστερη κατανόηση του προβλήματος, είναι απαραίτητο να εξεταστεί η πρόσκρουση σε λιγότερο άκαμπτες επιφάνειες», πρόσθεσαν.
Μελλοντικά, η ερευνητική ομάδα σχεδιάζει να συγκρίνει τα σήματα φορτίου-χρόνου που παράγονται από την πρόσκρουση που κάνει το χαλάζι σε μια άκαμπτη αλουμινένια ράβδο με εκείνα που παρατηρούνται σε φωτοβολταϊκά πάνελ εξοπλισμένα με αισθητήρες καταπόνησης στην πίσω πλευρά τους.
