Domů     Příroda jako architekt: Jak ledňáčci inspirovali Šinkansen
Příroda jako architekt: Jak ledňáčci inspirovali Šinkansen
15.6.2024

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.

Ledňáček říční FOTO: Andreas Trepte / Creative Commons / CC BY-SA 2.5
Ledňáček říční FOTO: Andreas Trepte / Creative Commons / CC BY-SA 2.5

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.

Design Šinkansenů řady 500 napodobuje zobák ledňáčka kvůli zlepšení aerodynamiky. FOTO: ErcumentGorgul / Creative Commons / CC BY 2.5
Design Šinkansenů řady 500 napodobuje zobák ledňáčka kvůli zlepšení aerodynamiky. FOTO: ErcumentGorgul / Creative Commons / CC BY 2.5

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.

Foto: Viz popisky. Náhledové foto: Shellparakeet / Creative Commons / CC0
Související články
Věda a technika
Patřil Albert Einstein k chronickým nevěrníkům?
Mileva Maričová Einsteinová v sobě nezapře žárlivost, kterou Alberta velmi dráždí. Když Einstein dostane v roce 1909 místo profesora teoretické fyziky na curyšské univerzitě ozve se mu k Milevině velké nelibosti dávná láska Anna Mayerová-Schmidová. Mileva Maričová (1875–1948) si neváhá stěžovat Anninu manželovi. I syn Hans Albert, který se později stane profesorem na Kalifornské univerzitě v Berkeley, ví, jaké […]
Věda a technika
Břišní tuk: proč je nebezpečný?
Hubnutí břišního tuku nepatří mezi nejoblíbenější činnosti, ale zároveň to nemusí být taková dřina, jak si myslíte. Tuky uložené v oblasti břicha se liší od běžných tuků. Odborně se nazývají viscerální tuky a představují opravdu hrozbu pro náš organismus. První problém je, že viscerální tuk „obtéká“ všechny důležité orgány pro trávení (tenké střevo, játra, slezinu, […]
Věda a technika
Měli učitelé Alberta Einsteina za hlupáka?
Nadprůměrná inteligence se u Alberta Einsteina projevuje už v dětství. Do tří let prakticky nemluví. Žije ve svém vlastním vesmíru logiky. Na katolické škole v Mnichově, kam později chodí, odmlouvá učitelům a každou odpověď si pečlivě rozmýšlí. Papouškování nabiflovaných faktů, jak ho kantoři vyžadují, se budoucímu německému fyzikovi Albertu Einsteinovi (1879–1955) příčí. Raději snáší bití rákoskou, než […]
Věda a technika
Samokřídlo Horten Ho 229: Mělo první stealth technologii?
Ženská noha škobrtne o kus dřeva. „Wolfi!“ rozduní se domem rozčilený hlas. Do pár vteřin stojí jako schůdky před matkou trojice bratrů Hortenových – nejstarší Wolfram (1912–1940), o ždibec nižší Walter (1913–1998) a Reimar (1915–1994). Spojuje je vášeň pro létání. Excelují pod dohledem prvoválečných veteránů v leteckém klubu v Bonnu. A zatímco ostatní kluci pobíhají […]
reklama
věda a technika
Osm typů alternativní medicíny, které uzdravují
Podstatou alternativní medicíny jsou přírodní složky s léčivým účinkem na drobná i chronická onemocnění. Metody používané v přírodní medicíně jsou z velké části založeny na neinvazivní a přirozené léčbě a na zmírnění fyzických i psychických chorob. Může ji využívat kdokoli bez ohledu na pohlaví, věk a fyzický stav. Terapie musí probíhat pod dozorem odborníka s […]
Krvavá tečka za leteckou přehlídkou: 543 raněných, 28 mrtvých dětí
Na letišti Sknyliv nedaleko Lvova se 27. července 2002 tlačí více jak 10 000 zvědavých diváků. Je krásná sobota 27. července 2002. Ukrajinské letectvo dokáže nad hlavami fascinovaných návštěvníků vykouzlit skutečné divy akrobacie. Slaví se totiž výročí 14. sboru ukrajinského letectva.   Z ranveje se právě odlepuje dvoumotorový stíhací letoun schopný plnit mise za každého […]
Sport ve víru moderních technologií: Spravedlivé oko či nabíjecí míč!
Mocně se odrazí ze skokanského můstku a v mžiku ho skryje vodní hladina. Trenér nevěřícně kroutí hlavou a civí na stopky. Když jeho svěřenec dohmátne v rekordním čase, mají o oba jasno. Za nadlidský výkon mohou nové plavky! Fotbalové Mistrovství Evropy, které se letos koná v Německu a proběhne na přelomu června a července, klepe na dveře. Rozruch […]
Tragédie v Sacramento: Zmrzlina s pachutí smrti
Nalézáme se 5 km od centra kalifornského Sacramenta, na letišti Sacramento Executive Airport. Zvědavým očím se zde právě chystá představit proudový stíhací letoun Canadair Sabre Mk 5. Má to ale dva velké háčky…   Stroj byl vyřazen z provozu již roku 1961. O 10 let později je prodán, a teď, roku 1972, 24. září v […]
lifestyle
Máte při hubnutí slabou vůli? Ve skutečnosti za to nemůžete!
Myslíte si, že jste pevně rozhodnuti a vaše vůle je nezlomná? A poté zase hubnutí vyprchá vniveč? Pro mnoho lidí je obezita výsledkem emočního jezení. Proces řídí mozek, kterému zkrátka chybí ony krásné pocity z toho,  když se nají… Zbývá jen otázka: Dá se s tím něco dělat? „Obezita není selhání vůle, ale závažné chronické […]
Melinda a Bill Gatesovi: Nejdražší rozchod dějin?
Láska na první pohled? Tak přesně ta to nebyla. Melinda Gatesová, tehdy ještě coby produktová manažerka Microsoftu Melinda Ann Frenchová, pobaveně zvedne obočí. „Říkal jsem si, co si spolu zajít ven, tak za dva týdny by to šlo,“ snaží se jí zrovna dostat Bill Gates na rande.   „Myslím, že to není dobrý nápad. Není […]
Rozvod Donalda Trumpa: Zálety se nevyplácí…
Ambiciózní krásná bývalá lyžařka a modelka Ivana Trumpová (1949–2022) okupuje dlouhé roky s manželem Donaldem Trumpem (*1946) čelní strany nejen bulvárního tisku. Tato pozornost dojde vrcholu v letech 1990 až 1992, kdy se dvojice pustí do urputné rozvodové bitvy.   „Paní Trumpová má nárok na polovinu majetku svého manžela, který činí 5 miliard dolarů,“ vznáší […]
5x Nejprodávanější herní trháky: Vyhraje Minecraft nebo Tetris?
Hrál je každý, a kdo tvrdí, že ne, ten je hraje pořád. Tyto počítačové hry připoutaly k obrazovkám a monitorům celé generace. Svým majitelům vydělaly miliardy a jejich popularita stoupá do nebes. Zřejmě první komerčně vyvinutá hra spatří světlo světa v roce 1973. Dostane jednoduché jméno: Pong. Jde o dvě destičky a míček, který proti […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
Dulce: Dobrota, které neodoláte
panidomu.cz
Dulce: Dobrota, které neodoláte
Ta dobrota se jmenuje dulce de leche a možná už jste ji objevili v obchodech. Ale nepochybujte o tom, že doma připravená bude ještě lepší. Název je španělský a znamená jednoduše „mléčná sladkost“. Původ ovšem není úplně jednoznačný, o autorství této receptury se pře hned několik latinskoamerických zemí a k tomu Francie, kde se traduje,
Ferdinand I. zatrhl šizení na tržištích
historyplus.cz
Ferdinand I. zatrhl šizení na tržištích
„Prvotřídní kvalita, dovoz z Itálie,“ přesvědčuje kupec s látkami bohatou pražskou měšťanku. Žena pečlivě osahává štůček mušelínu. „Vezmu si pět loket,“ prohlásí. Kupec rychle naměří požadovanou délku. Pořádný kus mu přitom zůstane za prsty…   „Na šaty ho bude málo, milostpaní. Stačí jenom na sukni,“ zhodnotí švadlena množství růžového mušelínu. „Ošidili vás, podívejte.“ Vezme do ruky dřevěnou
Kouzlení s vodou z potoků a studánek
nejsemsama.cz
Kouzlení s vodou z potoků a studánek
Voda má v magii zvláštní místo. Má jedinečné vlastnosti, které pro vás mohou být nejen zdrojem osvěžení, ale i duchovní síly a léčení. Voda z potoků a studánek má moc přinést do vašeho života pozitivní změny a obnovit vaši energii. Využitím těchto přírodních zdrojů v magii můžete obohatit své rituály a přinést do svého života větší harmonii a klid. Je důležité
Ten můj chlap je prostě báječný
skutecnepribehy.cz
Ten můj chlap je prostě báječný
Jsem holka Štěstěny, tvrdila moje máma, když jsem doma představila Mirka. Mohla na něm oči nechat. To nadšení ji neopustilo nikdy. Myslím, že mi trochu záviděla, ale nikdy jsem jí to neřekla. Tátu měla ráda, ale co si pamatuji, tak jsme s Mirkem byli zamilovaní mnohem víc. Jsme spolu moc rádi Tehdy byla jiná doba, když
Září Svobodová díky nové lásce?
nasehvezdy.cz
Září Svobodová díky nové lásce?
Přestože jí osud připravil až příliš kruté momenty, nikdy nepřestala věřit, že bude znovu šťastná. Sympatická herečka ze seriálu Ulice Ilona Svobodová (64) se má už několik týdnů potkávat se stejně
Hříbková omáčka
tisicereceptu.cz
Hříbková omáčka
Královskou houbou českých lesů je pravý hřib. Suroviny 400 g houby 1 větší cibule 2 lžíce másla 200 ml šlehačky 100 ml zakysané smetana 1 bobkový list 5 kuliček nového koření petrželka ne
Krvavé maltské podzemí a tajemná Petra
enigmaplus.cz
Krvavé maltské podzemí a tajemná Petra
V oblasti Paola na předměstí hlavního města La Valetta na Maltě se v roce 1902 dostala skupina dělníků do problémů. S několika se při rozbíjení skal propadla zem. „Dostaňte nás odsud, něco tady je,“ z
Historické Boskovice: Procházka od hradu k zámku
epochanacestach.cz
Historické Boskovice: Procházka od hradu k zámku
Návštěvou jednoho města si snadno zajistíme program třeba na celý víkend. Boskovice totiž nabízejí hned dvě významné architektonické památky, vzdálené od sebe jen půl kilometru. A tak se vydejme za hradem i za zámkem do krásné jihomoravské krajiny. Trhová osada Boskovice na okraji Drahanské vrchoviny vznikla někdy ve13. století, a už v roce 1313 kronikáři zaznamenali
Pátrání po nacistickém zlatě: Je ukryté pod hladinou německého jezera?
epochalnisvet.cz
Pátrání po nacistickém zlatě: Je ukryté pod hladinou německého jezera?
Nad vodou se převalují chuchvalce mlhy, ze kterých se náhle vynoří siluety několika člunů. Mají velmi podivnou posádku. Dobře živení, po zuby ozbrojení muži v černých uniformách a na straně druhé: zubožená těla oblečená v chatrných vězeňských hadrech. Co tato přízračná scéna znamená?   Je jaro roku 1945, druhá světová válka se chýlí ke konci. Jezero Stolpsee
Stinná stránka rozvinutějších mozků: rychleji stárnou
21stoleti.cz
Stinná stránka rozvinutějších mozků: rychleji stárnou
Lidský mozek, více než jakýkoliv jiný orgán, odlišuje náš druh od ostatních. Během posledních přibližně sedmi milionů let se jeho velikost a složitost výrazně zvýšila, což nám umožnilo používat jazyk,
&Beyond: Nezapomenutelné safari napříč východní Afrikou pro romantiky i dobrodruhy
iluxus.cz
&Beyond: Nezapomenutelné safari napříč východní Afrikou pro romantiky i dobrodruhy
&Beyond, světově uznávaný lídr v oblasti luxusní ekoturistiky, představuje své rozmanité portfolio safari lodgů a kempů ve východní Africe. Jako lídr v oblasti zodpovědného cestovního ruchu organi
Dechberoucí „katedrála“ v oblacích
rezidenceonline.cz
Dechberoucí „katedrála“ v oblacích
Třípodlažní penthouse na vrcholu nejvyššího věžáku severně od 72. ulice v New Yorku „patřil“ jednomu z protagonistů populárního seriálu, mapujícího život milionářské rodiny Royových. Jakkoliv jsou jejich osudy fiktivní, nemovitosti, v nichž „žijí“, jsou velmi reálné. Ohromující luxusní byt s pěti ložnicemi, čtyřmi koupelnami a výhledem na Husdon Yards je přitom jenom jednou z nemovitostí
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz