Skip to content

Biomimikri: Jak člověk kopíruje přírodu?

Od počátků lidstva se člověk bere nejrůznější inspirace z přírody. Od bájného Ikara, který chtěl kopírovat let ptáků, přes stavební konstrukce, robotické končetiny, vlaky, letadla, automobily a dokonce i módní doplňky. Dnes se tomu věnuje nová vědní disciplína, zvaná biomimikri.

Pokud hledáte inspiraci v jakémkoliv výrobní odvětví, nemůžete jít metodou pokusu a omylu, jako to dělala příroda celé miliony let. Ta už má všechny slepé uličky dávno za sebou a dospěla vždy k tomu nejlepšímu a nejpraktičtějšímu řešení. Proč se od ní tedy nepoučit? Designéři, inženýři i architekti v posledních letech využívají inspiraci ze světa kolem nás stále častěji.

Co je tedy biomimikri?

Termín biomimikri vznikl spojením slov bios – život a mimesis – napodobování. Poprvé tento termín zavedla Američanka Janine Beynusová, spisovatelka a vědkyně, zabývající se přírodními vědami a ochranou přírody. Na téma využití nápadů přírody v lidských technologiích a vynálezech, napsala celou řadu knih. Nový obor se začal rychle rozvíjet a dnes existuje po celém světě celá řada institucí a výzkumných ústavů, které se touto problematikou zabývají.

Suchý zip inspirovaný bodlákem

Někdy nás dokáže překvapit, jak jednoduše se dokáže příroda vypořádat s nejrůznějšími problémy. Takovým příkladem může být vynález suchého zipu, jehož princip objevil Švýcar George de Mestral už v roce 1941. Po návratu z procházky odstraňoval ze srsti svého psa bodláky lopuchů a napadlo jej, prohlédnout si je pod mikroskopem. Malé háčky na konci bodlákových trnů ho inspirovaly k vytvoření dnes všudypřítomného suchého zipu. Dlouho pak zkoušel nejrůznější materiály a patentovat se mu suchý zip podařilo až v roce 1955.

Zip měl za vzor bodlák.

Rychlovlak podle ledňáčka

Pověstné japonské rychlovlaky Šinkansen, jezdící rychlostí 320 km/hod, měly zpočátku velké problémy s hlukem. K vytvoření dokonalé povrchové úpravy inspirovaly konstruktéry sovy, které dokážou i při své velké hmotnosti létat naprosto bezhlučně. Velkým problémem byly i hromové rány, které při vysoké rychlosti vydával vlak při vjezdech do tunelů. Konstruktér Eiji Nakatsu pozoroval pohyb ledňáčka, nořícího se pod hladinu vody a to jej přivedlo na myšlenku, využít stejný tvar, jako má jeho zobák při konstrukci čelní části Šinkansenu. Hluk zmizel a aerodynamický tvar zobáku přispěl i ke snížení spotřeby elektřiny.

Letadla potažená žraločí kůží

Žralokům umožňuje bleskurychlý pohyb zejména zvláštní povrch jejich kůže, snižující na minimum tření. To inspirovalo konstruktéry letadel a vyzkoušeli proudění vzduchu a turbulenci kolem žraločí kůže v aerodynamickém tunelu. Pak už byla docela krátká cesta k vývoji speciálního povrchu trupu letadel. Při studiu žraločí kůže objevili i její další schopnost a to, odpuzovat choroboplodné organizmy. To vedlo k vytvoření syntetického povrchu, složeného z milionů mikroskopických krystalků, který narušuje schopnost bakterií vytvářet kolonie a dále se vyvíjet. Nátěr se už dnes využívá například v nemocnicích či laboratořích.

Žraločí kůže inspirovala konstruktéry letadel.

Turbíny se poučily od velryb

Velryby se pohybují oceány po velmi dlouhou dobu a dokážou překonat vzdálenosti tisíců kilometrů. Vědci z námořní akademie USA a z Duke univerzity zjistili, že podivné hrboly na předním okraji velrybích ploutví výrazně zvyšují účinnost jejich záběru, snižují odpor o 32% a zvyšují vztlak o 8%. To bylo inspirací pro zcela novou konstrukci lopatek větrných turbín, křídel letadel, vrtulí i chladicích ventilátorů, které mají přední, náběhovou stranu zesílenou.

Květ lotosu jako čistírna

Lotosový květ zůstává i ve znečištěném ovzduší stále neobyčejně čistý. Pod mikroskopem vědci zjistili, že není úplně hladký, ale jsou na něm mikroskopické výčnělky, sbírající nečistotu, kterou pak smývají kapky vody. Povrch lotosového květu je tak podobný žraločí kůži a nečistoty se na něm neudrží. Tohoto principu se pak začalo využívat při výrobě tkanin a barev, odolných proti znečištění. Jejich údržba pak nevyžaduje použití chemikálií, ale většinou stačí opláchnutí čistou vodou.

Na povrchu lotosu se nečistoty neudrží.

Pavouk jako záchranář

Manévrovací schopnosti pavouků jsou úžasné. Jejich tělo a dlouhé nohy se dokážou protáhnout i tou sebemenší skulinkou a právě na tom postavili konstruktéři z německého Frauenhofer institutu svůj vynález. Robota, vytištěného přesně podle modelu pavoučího těla. Ten může být využíván jak při záchranářských pracích ve stísněných prostorech, tak v prostředí, nebezpečném pro člověka. Díky obratnému manévrování dokáže zachraňovat životy v případě přírodních katastrof, či průmyslových havárií. Je samozřejmě vybaven kamerou a dostane i čidla, analyzující nebezpečné látky.

Létat jako ptáci

Inspiraci v přírodě našly i letecké společnosti, které nyní chtějí sdružovat lety v jednom směru do formací jako ptáci. Ti tažní jsou totiž schopni zvýšit vzdálenost doletu až o 70%, když letí ve formaci písmene V. Každý pták vytváří svými křídly určitý vztlak, který tomu, co letí za ním, ulehčuje stoupání i samotný let. Vědci z americké Stanfordovy univerzity už si ověřili na počítačových modelech, že stejně to může působit u letadel, která poletí v „hejnu“ tvaru V. Po startu by se letadla z různých letišť shromáždila do formace, kterou by překonala například celý Atlantik. Letadla na čele formace by se měla střídat a podle propočtů se tak ušetří až 15% paliva.

Stejně jako ptáci vytváří letadla ve tvaru V určitý vztlak.
Foto: Shutterstock.com, wikimedia.org
Právě v prodeji
Sdílej!
Komentáře
Další články z rubriky Zajímavosti
Zobrazit více …