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
Bylo povinností královského lékaře kárat vládce?
Muž v taláru pospíchá ulicemi města. Lidé, které potkává, jej uctivě zdraví. Jako by je ani nevnímal, má práce nad hlavu. Teď ho čeká medicínská přednáška na lékařské fakultě, pak bude studenty seznamovat s taji astronomie a u dvora má naplánovanou audienci…   Vystudovat medicínu nebylo již ve středověku jen tak. Zájemce musel nejprve strávit […]
Fred Astaire: U filmu mu dali nejdřív košem
Elegán s graciézními pohyby tančí ve světle reflektorů. Miláček národa stále hledá partnerku, která mu bude důstojným protějškem. A pak jednoho dne spatří tu pravou. Světový film v tu chvíli získá legendu – duo Ginger a Fred.   Přistěhovalec z Rakouska Fritz Austerlitz (1868–1923) pracuje v pivovaru v americké Nebrasce a se svým životem je docela spokojený. […]
Palác makedonských králů: Navrhl ho autor jednoho z divů světa?
Kráčí s hlavou hrdě vztyčenou. Konečně se dočkal. Po násilné smrti svého otce Filipa II. je Alexandr Makedonský prohlášen králem. Ke slavnostnímu okamžiku přitom dochází v honosném paláci v Aigai, tehdejší metropoli království.   Velkolepé sídlo nechal vystavět už Alexandrův otec Filip II. (asi 382–336 př. n. l.). K dílu snad přizval věhlasného architekta Pythea […]
Galerie krásek: Na zdi se potkaly princezna s dcerou ševce
Za jeho vlády se z bavorského Mnichova stává centrum kultury a umění. Král Ludvík I. miluje malířství, sochařství i architekturu. Je ale také znalcem ženských půvabů a právě největším krasavicím své doby se rozhodne zasvětit celou obrazovou galerii.   Galerie krásek není v éře Ludvíka I. Bavorského (1786–1868) žádnou novinkou. Pyšnili se jimi vládci z […]
Zajímavosti
Mapinguari: Je nestvůra s tlamou na břiše jen mýtus?
Fascinující amazonská džungle nemusí skrývat jen dosud neznámé rostliny a „běžná“ zvířata. Možná se v ní potlouká tvor, se kterým byste se rozhodně setkat nechtěli. Podle některých popisů připomíná Bigfoota a i když jde podle všeho o legendu, reálný předobraz toto monstrum zřejmě opravdu má!   Pohybuje se prý pomalu a nenápadně a většinou zůstává […]
Janet Parkerová: Poslední úder pravých neštovic
Je tomu 46 let, kdy v naprosté izolaci zemře poslední oběť pravých neštovic, britská fotografka Janet Parkerová (1938–1978). Stane se tak v době, kdy už mají být minulostí, protože svět po dlouhém boji oslavuje jejich oficiální vymýcení.   Je jí čtyřicet. S manželem Josephem mají dva psy a malý domek na předměstí Birminghamu. Pracuje jako […]
Kuna, kohout, jednorožec: Jak přišly státy ke svým symbolům?
Každá země má svoji vlajku, státní znak, hymnu… a většinou také symbolické zvíře! Jak ale vybrat to pravé?   Ocitli jste se na území dnešního Chorvatska v době středověku a musíte zaplatit daně? Peníze si nechte, platí se tu kunami – stačí je stáhnout z kůže! Kožešina z drobných šelem je natolik výhodným artiklem, že […]
Cesta kostí: Děsivá jízda po nejdelším pohřebišti světa!
Její oficiální označení, tedy R504, nic moc neřekne. Stačí se ovšem zmínit o „Cestě kostí“, jak je kolymská silnice přezdívána, a na povrch se začnou drát hrůzy, které její stavbu provázely. Podepsán pod nimi není nikdo jiný než Josif Vissarionovič Stalin.   Oblasti, kudy vede, se říká ledová poušť. Jde o jedno z nejchladnějších míst […]
Záhady a napětí
Do hlubin jeskyně Výpustek: Ukrývá největší krasové jezero u nás?
Před badatelem Josefem Urbánkem leží právě dokončená mapa. Zakreslená je na ní také obří vodní plocha. Urbánek totiž ve 20. a 30. letech minulého století postupně prozkoumal záhadnou jeskyni Výpustek. Údajně v ní objevil také přírodní unikát. Po něm se ale úplně slehla zem. Existuje vůbec a může nás k němu mapa přivést?      Rozlehlými prostorami […]
Záhada hliněné destičky z Turecka: Jaký rituál ukrývá text psaný neznámým jazykem?
Archeologové během loňských vykopávek v Turecku objevili hliněnou tabulku popsanou dosud neznámým mrtvým jazykem používaným před více než 3000 lety. Z doprovodného textu v chetitštině vyplývá, že tabulka zachycuje nějaký starověký rituál. Podaří se vědcům jazyk rozluštit a dávný rituál přečíst?   „Byl objeven nový indoevropský jazyk.“ Těmito slovy představuje vedoucí archeologických vykopávek Prof. Dr. […]
Mystérium jménem egregory: Jde o naše strážné anděly?
V uplynulých desetiletích se zrodilo mnoho nových esoterických konceptů pracujících s existencí nehmotné energie nebo rovnou bytostí, které žijí mimo dosah našich obyčejných smyslů. Mezi tyto bytosti patří i tajemné egregory. Jde o andělské bytosti, které nad námi bdí, nebo jsou spíš negativní povahy?   Váš život prochází turbulentním obdobím. Právě jste změnili práci a […]
Moře na pobřeží Texasu vyplavuje lahve použité při magických rituálech
Na texaských se plážích se v poslední době začaly objevovat záhadné „čarodějné lahve“, podle všeho jde o relikvie použité při magických rituálech. Velmi často tyto nádoby obsahují lidskou moč, vlasy, odstřižené nehty, rezavé špendlíky a další podivné objekty. Jak se do moře dostaly a k čemu měly sloužit?   Moře občas na pevninu vyplaví lecjaké […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
O lásku svých rodičů jsem musela bojovat
skutecnepribehy.cz
O lásku svých rodičů jsem musela bojovat
Naši začali mluvit o rozvodu. Byla jsem rozmazlený jedináček a představa, že by se mi najednou zhroutil domov, byla pro mě zničující. Když mi naši opatrně naznačili, že se budou rozvádět, zhroutil se mi svět. Pocit jistoty splaskl jako propíchnutý balonek. Ještě nikdy v životě jsem se necítila tak mizerně. Nevěřila jsem svým uším. Nevěřila jsem, že to
DS PENSKE představuje nový „kabát“ své formule pro E-Prix v Monaku
iluxus.cz
DS PENSKE představuje nový „kabát“ své formule pro E-Prix v Monaku
Světový šampionát ABB FIA Formula E se jako obvykle zastaví v Monaku. A pro tento sedmý ročník slavného závodu se společnosti DS Automobiles a PENSKE AUTOSPORT rozhodly oslavit prestiž a půvab proslul
Moderní rezidence u rovníku
rezidenceonline.cz
Moderní rezidence u rovníku
Rezidence vznikla v rovníkovém Ekvádoru. Betonová stavba rozvržená do tvaru písmene T působí přes svou masivní konstrukci příjemně svěžím, elegantním a odlehčeným dojmem. Tři podlaží, tři obytná kř
Roštejn: Hrad rozkvetlý jako růže
epochanacestach.cz
Roštejn: Hrad rozkvetlý jako růže
Je to už sedm století, co na skalnatém kopci v Javořických vrších vzniklo lovecké sídlo pánů z Hradce. O své přežití do dnešních časů musel sice bojovat, ale ten boj vyhrál a patří mezi perly celého kraje. Podle pověsti si pán zdejšího kraje zatoužil vystavět na skále hrad, ale nedostávalo se mu peněz. Upsal proti duši ďáblu,
Nepečený dort s malinami
tisicereceptu.cz
Nepečený dort s malinami
Tvaroh můžete nakombinovat s ricottou nebo také řeckým jogurtem. Ovoce použijte podle sezony nebo podle toho, jaké máte u vás doma rádi. Ingredience Na 1 kulatou formu 300 g kakaových sušenek
Skončila Nesvačilová se zlomeným srdcem?
nasehvezdy.cz
Skončila Nesvačilová se zlomeným srdcem?
Chvíli se zdálo, že je Denisa Nesvačilová (32) znovu šťastná. Jenže bohužel má asi opět srdce na cáry. Románek s pohledným kolegou podle všeho nevyšel. Měl se k ní chovat jako princezně, zahrnovat
Pozor na noční pohled z okna!
enigmaplus.cz
Pozor na noční pohled z okna!
Odedávna existuje celá řada lidových pověr. Ty skutečně nejděsivější z nich se pak většinou týkaly temné části dne, tedy noci. Lidé pevně věřili, že za tmy se nemá vycházet z domu a není ani dobré dív
Knihovna ve virtuální realitě je skutečná
21stoleti.cz
Knihovna ve virtuální realitě je skutečná
Virtuální realita už není jen hračkou geeků, odnoží herního zábavního průmyslu nebo vědců. Její potenciál je větší, s přesahem do každodenního života. Městská knihovna v Praze prostřednictvím VR nejen
Vepřová žebírka glazovaná pivem
nejsemsama.cz
Vepřová žebírka glazovaná pivem
Žebra můžete podlévat jak černým pivem, tak světlým ležákem. Ingredience na 6 porcí: 500 ml černého piva 2 kg vepřových žeber 1 lžíce sójové omáčky 1 lžička uzené papriky 1 lžíce olivového oleje sůl barevný pepř Postup: Vepřová žebra omyjte, osušte a rozdělte na větší díly tak, aby se vám porce vešly do pekáče. Připravte si směs, kterou budete
První pivovary u nás vyrůstaly v klášterech
historyplus.cz
První pivovary u nás vyrůstaly v klášterech
Znavený mnich se opile olízne. Trochu přebral, jenže tahle várka piva se opravdu povedla. Tíží ho výčitky svědomí, na paměti má varovná slova biskupa. Zítra ale všechno dožene. Modlitbám se bude věnovat s ještě větší intenzitou než jindy.   Zpracování chmele na zlatavý mok se jako první u nás ujímají kláštery. „Protože měly vlastní výrobu piva,
Osvobození Osvětimi: Mrazivé ticho, spáleniště a 7 000 zubožených vězňů!
epochaplus.cz
Osvobození Osvětimi: Mrazivé ticho, spáleniště a 7 000 zubožených vězňů!
Opatrně prochází bránou, na níž je nápis „Arbeit macht frei“. Sovětští vojáci doufají, že dobyli nacistickou továrnu, jenže po pár krocích zírají do prázdných očí stovek lidí v pruhovaných mundúrech. Ti jsou vyhublí, mají strach a neví, co od příchozích čekat! Onoho 27. ledna 1945 postupují Sověti k polskému městu Osvětim. Rozsáhlý komplex považují za nacistickou továrnu,
5 tipů, jak ukázat krásu dřeva
panidomu.cz
5 tipů, jak ukázat krásu dřeva
Dřevo je nesmírně příjemný a oblíbený materiál, přitom jeho krásu někdy zbytečně zakrýváme. Zde je pět inspirací, jak ji naopak co nejvíce ukázat. Ze starých dřevěných rámů se dá vytvořit jednoduchá konstrukce, která se báječně hodí jako opora pro kytice ze suchých rostlin. Suché traviny (a právě tak suché květy) v ní dokonce vypadají lépe