Možná se také někdy podivujete nad umem objevitelů a konstruktérů, kteří dokázali něco zdánlivě nemožného. Inspirací jim však často nebylo nic jiného než samotná příroda. Koneckonců, co jiného by mohlo takhle dobře fungovat? Odvětví, které se zabývá právě hledáním inspirace pro nové technologie v přírodě, se nazývá biomimetika. Které vynálezy přírody jsme dokázali efektivně napodobit?
Suchý zip z bodláku
Za vynálezce suchého zipu je považován Švýcar George de Mestral. Podle všeho mu ale k jeho objevu přispěla především náhoda. Jednoho dne se prý zrovna vracel z lovu a svlékal si výstroj, když si všimnul, že jeho psovi uvízly v srsti bodláky lopuchu. Tyto pichlavé květy začal ze psí srsti vyndávat, a ještě tentýž večer si vzal jeden bodlák pod mikroskop a na jeho konci spatřil malinké háčky. Pak už byl jen krůček k nápadu na suchý zip, který je po světě známý jako Velcro. Objev se mu podařilo patentovat v roce 1955.
Suchý zip je vyráběn tkaním nylonového vlákna tak, aby bylo možné jej snadno rozpojit. Zároveň je ale nutné zajistit, aby byl jeho odpor vůči bočním silám poměrně silný. Užívá se dodnes, zejména v 60. letech ho využívali vesmírné programy pro přichytávání nástrojů a nákladů, které by jinak volně létaly v raketoplánu.
Inspirace v pavučině
Mechanické vlastnosti pavoučích vláken jsou skutečně dechberoucí. Nejzajímavější je hlavně pavoučí závěsné vlákno s tloušťkou desetiny lidského vlasu, které však má pevnost daleko větší než kdejaké ocelové lano. Nejpevnější známé pavučiny umí utkat madagaskarský pavouk, který spřádá svoje sítě přes řeky. Ty dokážou odolat i silnému větru nebo dešti. Tyto pavučiny se staly předlohou pro materiál, z něhož se vyrábějí například neprůstřelné vesty. Vědci se dlouhou dobu pokoušeli získat materiál přímo od pavouků, ale neúspěšně. Selhal i následný pokus o velkochov pavouků. Výsledný produkt tak bylo možné získat až díky genovému inženýrství.
Surovinu pro výrobu materiálu, který byl pro své vlastnosti nazván BioSteel, dokážou vyprodukovat transgenní kozy, kterým byl do dědičné informace zabudován také gen pro výrobu pavoučího vlákna. Je to skutečná alchymie a je jistě zásluhou vědců, že se jim podařilo najít metodu, která toto umožňuje. Tato bílkovina se pak používá k upředení vlákna, které je nesmírně mechanicky odolné. Využívá se například pro výrobu padákových lan, na ochranné vesty nebo na lana, která zachytávají letadla po přistání na letadlových lodích.
Rychlostí ledňáčka
Proslulé japonské vlaky Šinkanzen dokážou jet rychlostí až 320 km/hod. a stále patří mezi nejsvižnější vlaky světa. Dříve se však potýkaly z vysokou hlučností. Problém vyřešil až vášnivý ornitolog, inženýr Eiji Nakacu, který se inspiroval opět v přírodě, a dokonce mezi ptáky. Dokonalou povrchovou úpravu vlaku našel u sov, které dokážou i přes svou značnou hmotnost létat zcela bezhlučně. Jenže v tunelech to nepomohlo a zde se zvuk extrémně kumuloval i nadále. A na pomoc přispěchal další zástupce ptáků – ledňáček. Tito modří ptáčci totiž v přirozeném prostředí při lovu přelétávají mezi řídkým vzduchem s malým odporem a vodou, která má naopak odpor velký. Proto byla přední část vlaku upravena do tvaru, jenž se velmi podobá ledňáččímu zobáku, tím se podařilo zásadně snížit hluk i třes, který při vjezdu vlaku do tunelu vznikal. Navíc se tím také snížila spotřeba elektrické energie o 15 procent a o zvýšení rychlosti o 10 procent.
Bobří kombinéza
Žijí převážně v blízkosti vody, kde si rádi budují velké hráze, ve kterých si stavějí svá hnízda. Stromy kácejí dolními řezáky a horní zuby jim pomáhají jako velmi efektivní páka. Dokážou pokácet strom o průměru jednoho metru a mají také velmi zajímavou skladbu srsti, kterou tvoří jemná podsada, krytá hrubšími pestíky. Na těle mají bobři silnou vrstvu tuku, která slouží jako izolant a chrání je před prochladnutím. Jejich hustá srst také dokáže udržet teplou vrstvu vzduchu, která jim zajišťuje nejen tepelný komfort, ale brání pronikání vody na kůži. To vše inspirovalo inženýry na Massachusettském technologickém institutu, kterým se díky inspiraci u bobrů podařilo vytvořit speciální kombinézu určenou surfařům pro chladná období. Vyrábí se z neoprenu, ale její povrchová úprava připomíná bobří kožešinu, a díky tomu je v ní skutečně teplo a příjemně.
Pevné lepidlo
Gekoni jsou vskutku zajímaví. Nejen že vypadají velmi netradičně, ale také mají na prstech zvláštní adhesivní polštářky, kterými se pevně přidržují podkladu. Snadno tak dokážou lozit i po svislých stěnách a kmenech stromů. Využívají přitom tzv. fenomém van der Waalsovy síly, což jsou stručně řečeno přitažlivé a odpudivé interakce mezi molekulami. Tato zvláštní schopnost inspirovala vědce z univerzity v Manchesteru, kterým se podařilo vyvinout syntetické tzv. gecko-pásky. Díky moderním technologiím pak dokonce vzniknul materiál desetkrát lepivější než je noha gekona.
Létání se žraloky
Žraloci dokážou plavat velmi rychle. Je jim to umožněno především díky zvláštnímu povrchu kůže, který maximálně snižuje tření ve vodě. Speciální šupiny pomáhají žralokům v pohybu tím, že vytvářejí víry, které redukují odpor. Vlastnostmi žraločí kůže se inspirovali konstruktéři letadel a podařilo se jim vyvinout speciální povrch trupu letadel. Díky tomu je létání snadněji, efektivnější a úspornější.
ZDROJ: https://cosmosmagazine.com/technology/10-technologies-inspired-nature/
ZDROJ obrázků: Pexels
Napiš komentář