Úvod
Věda
Planeta země
Historie
Zajímavosti
Lifestyle
Záhady a napětí
Kde se vynálezci inspirovali?

Pro mnoho vynálezů a věcí, které běžně používáme, byla konstruktérům inspirací samotná příroda. Co jiného by mohlo lépe fungovat? Tomuto odvětví se říká biomimetika. Které přírodní „samovolné“ vynálezy tedy dokázalo lidstvo napodobit?

Suchý zip si vzal příklad z bodláku

Za vynálezce suchého zipu je pokládán Švýcar George de Mestral. K jeho objevu mu podle tradovaného příběhu pomohla náhoda. Stalo se to jednoho dne, když se vrátil z lovu.

Ve chvíli, kdy svlékal výstroj, si všimnul, že jeho psovi z této procházky uvízly v srsti bodláky lopuchu.

Tyto pichlavé součásti rostliny začal ze psí srsti vyndávat, ale šlo mu to jen velmi stěží, což jej zaujalo, a tak ještě tentýž večer si vzal bodlinu pod mikroskop a na jejím konci spatřil háčky.

A právě v tu chvíli se v něm zrodil nápad na suchý zip, známý po celém světě jako Velcro (složený název z francouzských slov „velu“ neboli samet a „rachet“, tedy háček). Objev se mu podařilo patentovat v roce 1955.

Suchý zip byl objeven náhodou při procházce lesem.
Suchý zip byl objeven náhodou při procházce lesem.

Jak to vlastně funguje?

Suchý zip se vyrábí tkaním nylonového vlákna tak, aby se dal snadno rozpojovat. Zároveň je jeho odpor vůči bočním silám velmi silný.

Ve velké míře se používá v textilním průmyslu, v 60. letech ho využívali vesmírné programy pro přichytávání nástrojů a nákladů, aby zabránil volnému poletování věcí v beztížném stavu. Jeho výhodou je jednoduchá manipulace a také to, že funguje i pod vodou.

Co jsme opsali od pavouků?

Nad mechanickými vlastnostmi pavoučích vláken žasnou vědci už více než století. Nejzajímavější je hlavně pavoučí závěsné vlákno s tloušťkou desetiny lidského vlasu, které disponuje pevností několikanásobně větší, než mají ocel či kevlar.

Nejpevnější známé pavučiny má madagaskarský pavouk, který spřádá svoje sítě nad toky řek od jednoho břehu k druhému. A i když pavučiny vzdorují silnému větru, vydrží.

Právě tyto pavučiny se staly předlohou pro materiál, z něhož se vyrábějí například neprůstřelné vesty. I tak je pavučina stále desetkrát silnější.

Základem je bílkovina

Vědci se pokoušeli získat materiál od pavouků žijících ve volné přírodě, ale neuspěli. Selhal i následný pokus o velkochov pavouků. Hejno se totiž kvůli kanibalismu neustále zmenšovalo. Nakonec se kýžený produkt podařilo získat díky genovému inženýrství.

Surovinu pro výrobu materiálu, který byl pro své vlastnosti nazván BioSteel, neboli biologická ocel, produkují transgenní kozy, kterým byl do dědičné informace zabudován gen pro výrobu pavoučího vlákna.

Gen pro bílkovinu pavoučího vlákna byl totiž spojen s kozí mléčnou bílkovinou, a tak se v mléce nachází v rozpuštěném stavu, a to aniž by měnil fyzikální či chuťové vlastnosti mléka. K vysrážení „pavoučiny“ dojde po snížení pH mléka.

Z takto získané bílkoviny se následně upřede vlákno, které je vysoce mechanicky odolné. Má asi třikrát vyšší odolnost než stejně tenké vlákno z kevlaru.

Využití je vskutku široké od padákových lan přes ochranné vesty až třeba po lana zachytávající letadla po přistání na letadlových lodích.

Vlak rychlý jako ledňáček

Proslulé japonské vlaky Šinkanzen se prohánějí po kolejích rychlostí až 320 km/hod. a stále patří mezi nejsvižnější vlaky světa. Na počátku provozu v 60. letech minulého století se však potýkaly s velkou hlučností.

A problém masivního hluku eskaloval zvláště tehdy, když vlak projížděl tunelem a před sebou doslova hrnul vzduch, který vydával nepříjemné a silné zvuky. Problém vyřešil až vášnivý ornitolog, inženýr Eiji Nakacu, který hledal způsob, jak závadu vyřešit.

K vytvoření dokonalé povrchové úpravy vlaku se inspiroval sovami, které dokážou i přes svou značnou hmotnost létat naprosto bezhlučně. I vlak se poté ztišil.

Tvar vlaku Šinkanzen vznikl inspirací několika ptáků.
Tvar vlaku Šinkanzen vznikl inspirací několika ptáků.

Tvar jako ledňáček

Jenže problémy při vjezdu do tunelů přetrvávaly i po oné „soví úpravě“. A ornitolog si vzpomněl na dalšího zástupce ptačí říše – napadl ho totiž ledňáček.

Tito modří ptáčci totiž v přirozeném prostředí při lovu bleskově střídají řídký vzduch s malým odporem a vodu, která má naopak odpor velký.

Proto Eiji Nakacu upravil přední část vlaku do tvaru, jenž se velmi podobá ledňáččímu zobáku, a tak se podařilo redukovat hluk i třes, který při vjezdu vlaku do tunelu vznikal. A nejen to.

Jako bonus došlo i ke snížení spotřeby elektrické energie o 15 procent a o zvýšení rychlosti o 10 procent.

Hřejivá kombinéza díky bobrům

Bobři patří mezi poslední žijící zástupce čeledi bobrovitých.

Žijí převážně v blízkosti vody, kde si z pokácených stromů, větví a hlíny budují hráze, ve kterých si stavějí svá hnízda.

Stromy kácejí dolními řezáky, a horní zuby jim slouží jako účinná páka. Bobři jsou schopni porazit strom o průměru jednoho metru. Ale hlavně mají zajímavou skladbu srsti, kterou tvoří jemná podsada, krytá hrubšími pestíky.

Surfaři používají kombinézy založené na vlastnosti bobří srsti.
Surfaři používají kombinézy založené na vlastnosti bobří srsti.

Inspirace pro surfaře

Na těle mají bobři silnou vrstvu tuku, která je chrání před chladem ve vodě. A navíc jejich srst dokáže udržet teplou vrstvu vzduchu, která jim zajišťuje nejen tepelný komfort, ale zamezuje tomu, aby jim až na kůži pronikla voda.

To vše inspirovalo inženýry na Massachusettském technologickém institutu, kteří vyrobili speciální kombinézu určenou surfařům pro chladná období.

Je sice vyrobena z tradičního neoprenu, ale její povrchová úprava připomíná bobří kožešinu a nabízí tak překvapivý tepelný komfort.

Ideální lepidlo od gekona

Gekoni jsou vskutku zajímaví tvorové. Na prstech mají zvláštní adhesivní polštářky, kterými se pevně přidržují podkladu, a tak díky tomu rychle a lehce lezou i po svislých stěnách a kmenech stromů.

Využívají také fenomén van der Waalsovy síly, což jsou stručně řečeno přitažlivé a odpudivé interakce mezi molekulami. Tajemství gekoní přilnavosti spočívá ve speciální struktuře, kterou vytvářejí mikroskopické chloupky na spodní straně polštářků nohou a prstů.

Působí sice na velmi omezenou vzdálenost, ale ta postačuje k udržení potřebné zátěže. Díky těmto špičkám tak mohou gekoni viset na stropě dokonce za jediný prst.

Gekoni se díky svým přísavkám mohou pohybovat i hlavou dolů.
Gekoni se díky svým přísavkám mohou pohybovat i hlavou dolů.

Ideální lepidlo

Gekoní dovednosti inspirovaly vědce z univerzity v Manchesteru, kteří usilovně pracovali na vytvoření syntetické tzv. gecko-pásky. V roce 2003 se jim to konečně povedlo.

Jejich američtí kolegové následně produkt ještě zdokonalili, a vznikl tak materiál desetkrát lepivější, než je noha gekona. Jedinou nevýhodou oproti jejímu živému předobrazu je, že se musí na materiál působit daleko větší silou, aby se na podklad přilepil.

I žralok může být vzorem

Žraloci se v mořích pohybují velkou rychlostí. To jim umožňuje hlavně zvláštní povrch kůže, která maximálně snižuje tření ve vodě. Jejich kůži totiž pokrývají drobné špičaté šupiny připomínající malé zuby.

Ty pomáhají žralokům v pohybu tím, že vytvářejí víry, které redukují odpor. Výzkumníci z amerického Harvardu zjistili, že tyto výrůstky zvyšují i poměr vztlaku k odporu nosné plochy, a to až 323 %.

Vědci proto otestovali modelové nosné plochy v nádrži s tekoucí vodou a zjistili, že se většina z nich chová tak, jako by tam žádné zubaté šupiny ani nebyly.

Žraločí létání

Vlastnostmi žraločí kůže se inspirovali konstruktéři letadel a vyzkoušeli proudění vzduchu a turbulenci kolem žraločí kůže v aerodynamickém tunelu. A odtud již byla jen krátká cesta k vývoji speciálního povrchu trupu letadel.

Při dalším studiu se navíc ukázala i další schopnost žraločí kůže – odpuzovat choroboplodné organismy. A tak se nátěr podobný žraločí kůži dnes používá například v nemocnicích či laboratořích.

Žraločí kůže inspirovala konstruktéry letadel.
Žraločí kůže inspirovala konstruktéry letadel.

Velryby pomáhají s turbínami

Velryby křižují oceány po velmi dlouhou dobu a dokážou bez potíží překonat značné vzdálenosti, a to až tisíce kilometrů. V tom jim pomáhají speciální hrbolky, které mají na ploutvích.

Výzkumníci z námořní akademie Spojených státu a univerzity v Duke zjistili, že tyto hrboly na předních ploutvích snižují odpor vody o 32 % a zároveň zvyšují vztlak o 8 %. Princip je podobný jako v případě žraločí kůže.

Hrbolky vyvíjejí prostorový třídimenzionální proud. Ovšem každý hrbolek vytváří vír opačný.

Budoucnost turbín

Ploutve se tak staly inspirací pro inženýry, kteří pracovali na konstrukci lopatek větrných turbín, křídel letadel, vrtulí či chladicích ventilátorů.

Prudké poryvy větru z různých směrů vyvíjí na vrtule větrné turbíny tlak a díky hrbolkům mohou stavitelé turbín docílit lepšího nastavení úhlu vrtulí a navýšení otáček, a to vše při zachování maximální bezpečnosti.

Pavouci ještě jednou

Pavouci patří opravdu mezi nejzajímavější živočichy na zemi. Vědce tak zajímá nejen jejich pavučina, ale i celková stavba těla i způsob pohybu. Pavoučí tělo a dlouhé nohy jim umožňují dostat se takřka do každé skulinky.

Právě na tom postavili konstruktéři z německého Frauenhoferova institutu svůj nový vynález – robota vytištěného přesně podle vzoru pavoučího těla.

Budoucnost záchranářů

Robot by se tak mohl využívat hlavně při záchranářských pracích ve stísněných prostorech a také v prostředích, která mohou být pro člověka nebezpečná. Jednalo by se především o situaci, kdy by došlo k přírodní katastrofě nebo průmyslové havárii.

Vědci předpokládají, že robot by byl vybavený kamerou nebo čidly, které by analyzovaly nebezpečné látky. Na robotovi pracují i Češi.

Software pro pavouka navrhl Jan Bayer z Fakulty elektrotechnické ČVUT. Tento program dokáže robota řídit a získat informace o území, kudy by měl projít. Sám pak navrhne optimální cestu terénem, a záchranáři tak budou vědět, kterou bezpečnou cestu zvolit.

Související články
Historie velryb je jedním z největších záhad evoluce. Jak tito savci, kteří dýchají plícemi, přišli o nohy a vrátili se do moře? Na tuto otázku se pokusí odpovědět dokument Tajemné údolí velryb v Egyptě, který bude mít premiéru ve čtvrtek 29. února ve 20:00 na televizní stanici Viasat Nature. Všech 90 druhů dnes žijících velryb […]
Mnozí zmiňují divočáky, lišky, jeleny nebo dokonce medvědy. Stále častěji se s divokými zvířaty setkáváme přímo v ulicích měst. Proč se tak děje a zda je za to někdo zodpovědný, to jsou otázky, které necháme na jiných. My se raději podíváme do jiných zemí a prozkoumáme, jaká další zvířata po celém světě se přizpůsobila životu […]
Svět ukrývá mnoho pokladů a tajemství. I když objevitelů, historiků a cestovatelů je hodně, některá pozoruhodná místa jsou stále překvapením pro mnohé z nás. Neprobádané místa Ázerbájdžánu, rozmanitá historie Albánie či úchvatná atmosféra Kypru jsou jedny z míst, která nám mají co nabídnout a vyprávět. Uznávaná historička Bettany Hughes, se vydala prozkoumat pozoruhodné úkazy, o kterých jste možná doposud neslyšeli. Hora, […]
Velká jezera Severní Ameriky jsou zásobárnou pětiny světové sladké vody a páteří obrovského ekosystému, který ze všech úhlů ve třech dílech zkoumá nový kanadský dokument Nezkrocená Velká jezera. V premiéře jej uvidíte na Viasat Nature v pondělí 5. července. Hořejší jezero, Huronské jezero, Michiganské jezero, Erijské jezero, Ontarijské jezero a další menší jezera a řeky […]
reklama
Historie
Vezl Amundsen k pólu gramofon?
Loď Fram napíná plachty a 9. srpna 1910 vyplouvá z norského Kristiansandu. V té chvíli ví jen tři muži na palubě, jaký bude její cíl. „Jižní pól,“ oznamuje velitel výpravy Roald Amundsen zbytku posádky až na Madeiře. Severní točna již padla, chce to novou výzvu!   Moře a led jsou jeho život…Poprvé se Roald Amundsen […]
Brodili se křižáci ve Svatém městě krví?
Dřevěné obléhací věže se tyčí nad hradbami města. Ty jsou i přes zoufalý odpor obránců právě prolomeny a dovnitř se ženou zástupy křižáků. V božím jménu už neběží dobývat, ale loupit a vraždit.   Dobytí Antiochie v červnu 1098 je nesporným úspěchem první křížové výpravy do Svaté země, ale současně také zdrojem bojů o moc mezi veliteli […]
Vymyslel Sedžong písmo na dopoledne?
Králem se vůbec stát neměl, ale když už ho osud na trůn posadil, stal se rovnou největším panovníkem historie. Sedžong Veliký toho dal svému národu tolik, že se před ním sklánějí Korejci ještě po šesti staletích.   Území Korejského poloostrova je v polovině 14. století součástí mongolské říše Jüan, mezi obyvatelstvem ale stoupá nespokojenost. Do čela […]
Rekordman v Bílém domě: Národní hrdina vydržel ve funkci pouhý měsíc
William Henry Harrison sice původně studoval medicínu, v roce 1791 se ale rozhodne vstoupit do americké armády, která je zrovna plně zaneprázdněna boji proti indiánům.   O tři roky později se účastní slavné bitvy u Fallen Timbers, v níž vojáci USA triumfují. Když si v roce 1795 bere za ženu Annu Tuthill Symmesovou (1775–1864), zastává […]
Zajímavosti
První známá oběť atentátu? Faraon Teti!
Titul první známé oběti atentátu v historii získává egyptský faraon Teti (někdy známý také jako Othoés), vládnoucí přibližně v letech 2291 až 2279 př. n. l.   Když faraon Venis zemře, aniž po sobě zanechá mužského potomka, pátá dynastie končí a nastává období nestability. Hledá se nový panovník, který „usmíří obě země“. Nakonec se jím […]
Slova s děsivým původem: Křičící duch a čára smrti!
Věci okolo nás občas dostanou své jméno vcelku nečekanou cestou. Vybíráme pro vás slova, která spojuje tak trochu strašidelný původ!   Maskoty dnes máme pro štěstí, dříve však měli lidi chránit před zlými čarodějnicemi! Těm se v jednom ze starých jazyků Francie říkalo „masca“. Podobných slov je mnohem víc. Dnes neškodných, dříve z nich mrazilo… […]
Gaius Appuleius Diocles: Nejbohatší sportovec v dějinách
Kam se na něj hrabou všichni ti zazobaní basketbalisté, fotbalisté, hokejisté či golfisté. Oproti římskému vozatajovi to jsou jen chudí příbuzní. Gaius Appuleius Diocles si už v době starověku vydělá za svou kariéru tolik, že ho dosud nikdo nepřekonal a stále je hodnocen jako nejbohatší sportovec historie.   Jedním z center zábavy je ve starém […]
Nejdelší let světa trvá dva měsíce!
Rok 1958 je pro rekordy zaslíbený. V létě přistává v texaském Dallasu dvojice pilotů, která ve vzduchu vydrží celých 50 dní. Jenže Robert Timm (1926–1976) a jeho kolega John Cook (?–1995) je v Las Vegas překonají, a to rovnou o čtrnáct dní!   Majitel lasvegaského hotelu Hacienda Doc Bailey dumá, jak přitáhnout zákazníky. Dává se […]
Záhady a napětí
Tajemství francouzské katedrály: Působí v ní bájná podzemní energie?
Katedrála Notre-Dame v Chartres je odedávna považována za magické místo, které působí i na nevěřící. Již v dávných dobách se zde rozprostíral posvátný háj, kde se ke svým obřadům scházeli keltští kněží – druidové. Je snad toto místo dodnes ovlivněno nějakou záhadnou silou?   Předchůdkyně dnešní katedrály tady stojí už v roce 1144. O její […]
Záhadný hrob XYZ: Kdo v něm leží?
Na hřbitově v městečku Deep River v americkém Connecticutu stojí náhrobek s podivným nápisem XYZ. Podle místních patří neznámému muži, který se v roce 1899 pokusil vyloupit místní banku. Hrob 40 let navštěvuje záhadná žena zahalená v černé róbě, přesto dodnes nikdo netuší, kým onen kriminálník byl. Co se pokazilo při loupeži? A proč o muži nic nevíme?   Je […]
Pozorování UFO nad Argentinou: Podobnost s Roswellem čistě náhodná?
Záhada jednoho z nejzvučnějších případů UFO v Argentině, pokřtěného tiskem jako argentinský případ Roswell, dodnes přetrvává v paměti nejen argentinských ufologů. Podobnost s legendárním případem v Novém Mexiku z roku 1947 je skutečně až zarážející…   Je právě 17. srpna 1995 a Antonio Galvagno si za jasného dne se svou ženou dopřává oběd, když asi v […]
Poslední britská čarodějnice: Kdo byla Helena Duncan?
Helena Duncan si jako malé děvče vyslouží přízvisko pekelná, neboť tvrdí, že umí mluvit s mrtvými. Od té doby své okolí zahrnuje jedním proroctvím budoucnosti za druhým a jako dospělá se díky tomu stane uznávanou čarodějnicí. Dnes však o jejích schopnostech mnozí pochybují, neboť je údajně doloženo, že při seancích podváděla. Je to pravda?   Je […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
Darovaná skleněná kulička mi přinesla veliké štěstí
skutecnepribehy.cz
Darovaná skleněná kulička mi přinesla veliké štěstí
Jednou jsem zasáhla do pranice malých kluků, kteří hráli kuličky. Jeden z nich mi dal svou skleněnku na památku. A štěstí si mě opravdu našlo! Když jsem zůstala sama s dětmi, nebyla to lehká doba. Měla jsem se co ohánět, ale brala jsem si ke své práci různé brigády, aby děti nepocítily chudobu, co se nám přilepila na
Interiérové stínění z textilních materiálů
rezidenceonline.cz
Interiérové stínění z textilních materiálů
Látky všech typů vnášejí do obytného prostoru příjemný pocit, současně nabízejí širokou škálu možností pro personalizaci a stylizaci interiéru. Ačkoli závěsy jsou často první volbou, existuje mnoho dalších možností, které stojí za zvážení. Jednou z hlavních výhod textilního stínění je jeho flexibilita s ohledem na aktuální zaměření konkrétního obytného prostoru. Materiály, jež jsou k dispozici
Jiří z Poděbrad vládl místo Pohrobka
historyplus.cz
Jiří z Poděbrad vládl místo Pohrobka
„Musíme ho tu zdržet,“ říká Jiří z Poděbrad v kruhu přátel. Ladislav Pohrobek, kterému zjara přísahal věrnost, teď na podzim přijel do Prahy. Plánuje se jeho korunovace, ale jde i o to dostat mladičkého krále pod svůj vliv. Jiří se už postará, aby zůstal déle než rok. Odjede až v listopadu 1454.   Na svět
Na Měsíci bude kroužit vodíkový Lunar Cruiser
21stoleti.cz
Na Měsíci bude kroužit vodíkový Lunar Cruiser
Americká kosmická agentura NASA využije vodíkové vozidlo Toyota Lunar Cruiser pro svou nadcházejí pilotovanou misi na Měsíc. Šestikolové vozítko pro jízdu po povrchu umožní vědcům ještě detailnější pr
Šťavnatá barbeque žebírka
tisicereceptu.cz
Šťavnatá barbeque žebírka
Připravujete občerstvení na oslavu? Nezapomeňte připravit pikantní „barbekjů“ žebírka. Suroviny 2 kg hovězích žeber 1 lžíce uzené papriky 1 lžíce granulované cibule sůl, pepř Na omáčku
Záhady hradu Kost: Obývají ho duchové někdejších majitelů?
enigmaplus.cz
Záhady hradu Kost: Obývají ho duchové někdejších majitelů?
Prostřelený obraz neznámé ženy, svědectví o bílém obličeji objevujícím se na snímcích mramorové Madony, odbíjení neexistujících věžních hodin. To je jen několik záhad, které se vážou ke gotickému h
Sušená rajčata v oleji
nejsemsama.cz
Sušená rajčata v oleji
Dokonalá surovina, kterou v kuchyni potřebujete. Hodí se do těstovinových jídel, kuskusu, můžete je použít na obložené chleby, do rizota. Rozumí si s bylinkami, sýry i slaninou. Ingredience na 2 sklenice: ● 2 kg oválných zralých rajčat ● 15 stroužků česneku ● 4 lžíce sušené bazalky ● sůl ● olivový olej Postup: Rajčata překrojte a vyskládejte na plech vyložený pečicím papírem. Osolte je
Pro dobrou paměť trénujte mozek
panidomu.cz
Pro dobrou paměť trénujte mozek
Máte to na jazyku, a přitom si nemůžete vzpomenout. Čím to asi bude? Že by věkem? Možná jen svůj mozek málo trénujete. Každý z nás si dokáže zapamatovat mnohem víc, než si myslí. Nezáleží totiž ani tak na věku jako na trénovanosti mozku. Říkají to vědci, kteří mozek zkoumají již po desetiletí. Paměť se podle
Návrat Bernáškové k ex? Společná dovolená!
nasehvezdy.cz
Návrat Bernáškové k ex? Společná dovolená!
Herečka Jana Bernášková (43) ze seriálu ZOO, která si ještě před lety nemohla přijít s otcem své dcery Justýny (17) na jméno, s ním teď vyrazila na společnou dovolenou. S režisérem Davidem Drábkem (54
Česká republika zná nejlepší domácí vína roku 2024
iluxus.cz
Česká republika zná nejlepší domácí vína roku 2024
Branko Černý, ředitel největšího českého vinařského projektu Král vín, dnes slavnostně vyhlásil výsledky jeho soutěžní části. Do ní 165 českých a moravských vinařů přihlásilo celkem 1370 vín. • Abs
Armand Douglas Hammer: Temné fantazie krásného prince
epochaplus.cz
Armand Douglas Hammer: Temné fantazie krásného prince
Je hezký, urostlý, slavný a velmi bohatý. Dokonale splňuje všechny parametry moderního prince. Ale pozor! Je k mání jen pro opravdu otrlé princezny. Jeho představa kvalitního sexu zahrnuje svazování a kapku násilí. Navíc je možná kanibal. V případě amerického herce Armanda Douglase Hammera (*1986) byla Štěstěna značně rozdavačná. Armie se prostě uměl narodit. Jeho předkové nashromáždili obrovské
Tábor: Hravé město s hrdou tváří
epochanacestach.cz
Tábor: Hravé město s hrdou tváří
Jan Žižka střeží kamenným pohledem gotickou radnici i kostičky lega a čokolády. Pod pláštěm s kalichem za zvuků hudby a pouličního divadla ožívá genius loci města. Město Tábor, tak úzce spojené s husitským revolučním hnutím, vypíná svou hrdou tvář na jihu Čech. Tam, kde dříve řinčely zbraně, dnes cinkají sklenky místních vináren a kavárniček. Chcete-li také pocítit