S rychlostí přesahující 270 km/h byl v roce 1989 japonský vlak šinkanzen zázrak techniky. Měl jenom jednu vadu – na hlasitou vlnu aerodynamického třesu, která vznikala s každým průjezdem tunelem, si stěžovali lidé i 400 metrů daleko.
Problém dokázal vyřešit japonský inženýr Ejdži Nakacu díky svému hobby – byl totiž vášnivým pozorovatelem ptáků.
Ejdži Nakacu přistoupil k problému z pohledu biomimetiky, odvětví biologie, které se nestará o to, co z přírody můžeme vytěžit, domestikovat, nebo sklidit, ale co se od ní můžeme naučit.
Zatímco přírodou se lidé inspirují odjakživa, termín biomimetika (příp. biomimikry) vznikl v polovině 20. století. Až v posledních letech ale zažívá svou renesanci, hlavně díky snažení americké bioložky Janine Benyusové (*1958).
„Lidé, kteří navrhují náš svět, obvykle nemají biologické vzdělání. Věřte tomu nebo ne, ale jsou nováčky v tom, jak svět funguje,“ říká.
Výzkumníci z oblasti nanotechnologie, robotiky, umělé inteligence, zdravotnického průmyslu i vojenství se obracejí k přírodě pro inspiraci. Cílem je navrhovat produkty, systémy a města, které jsou funkčně nerozeznatelná od světa přírody.
Tichý lovec
Ve vývoji nového typu šinkanzenu se Nakacu inspiroval hned třemi zástupci ptačí říše. Coby amatérský ornitolog věděl, že jedněmi z nejtišších lovců v přírodě jsou sovy, a to díky svému unikátně navrženému „hřebínkovitému“ peří.
Tvar sovích per a klouzavého břicha tučňáka kroužkového pak Nakacu použil při úpravě pantografu, zařízení napojující vlak na elektrické dráty nad ním, které bylo vlivem proudícího vzduchu centrem hluku. Stále tu byl ale problém s tunely.
„Když vlak vjede ve velké rychlosti do úzkého tunelu, vytvoří se tlakové vlny, které postupně zesilují jako tsunami. Jakmile dosáhnou ústí tunelu, mají rychlost zvuku a vyvolají rázovou vlnu, která způsobí hlasitý třesk a silné vibrace,“ vysvětlil.
Nikdo v tomto směru nemohl být lepším mentorem než ledňáček, pták, který svou kořist loví pod vodní hladinou. Vzduch má nízký odpor a voda vysoký, ledňáček během svého manévru ovšem vodu sotva rozčeří.
Tvar zobáku pak inspiroval konečnou podobu „čumáku“ nového vlaku. Nové šinkanzeny série 500 vyjely na tratě v roce 1997. Byly o 10 procent rychlejší, spotřebovaly o 15 procent méně elektřiny a v obytných zónách se držely pod 70 dB.
