Přijde doba Spidermanů?

Budou lidé někdy šplhat po zdech jako ještěrky gekoni nebo slavný komixový hrdina Spiderman? Vědci z prestižní Cornellovy univerzity se inspirovali u hmyzu a nedávno přišli s látkou, která by tento odvěký klukovský sen mohla uvést ve skutečnost.Budou lidé někdy šplhat po zdech jako ještěrky gekoni nebo slavný komixový hrdina Spiderman? Vědci z prestižní Cornellovy univerzity se inspirovali u hmyzu a nedávno přišli s látkou, která by tento odvěký klukovský sen mohla uvést ve skutečnost.

Americká Agentura pro výzkum pokročilých obraných projektů (DARPA) je organizací, má na svém kontě již řadu skutečně významných vynálezů, například internet či GPS. Jedním z posledních projektů, na který DARPA uvolnila peníze, je pátrání po zařízení, které by lidem umožnilo šplhat po budovách podobně jako slavný komixový hrdina Spiderman. Jediné zařízení, které v dnešní době něco takového umožňuje, je založeno na podtlakovém principu. Vysávání vzduchu z přísavek je však energeticky poměrně náročné a takový „Spiderman“ si s sebou musí nosit těžkou baterii. Vědci z Cornellovy univerzity v New Yorku se však, jak je to ostatně v poslední době stále běžnější, inspirovali v přírodě.

Další inspirace v přírodě
 Život na stromech či rostlinách, zejména na površích listů, s sebou nese řadu nároků, nad nimiž my ze své „obří“ perspektivy snadno mávneme rukou. Pro život drobného broučka však znamená každá kapka deště, která na list dopadne, či každý poryv větru velmi nepříjemnou životní komplikaci. Ke svému životu jsou proto vybaveni nejrůznějšími drobnými fígly, které od nich dnes inženýři rádi okoukávají. Jedním z nich je i zvláštní způsob, kterým dokážou chodidla amerických mandelinek Hemisphaerota cyanea přilnout k povrchu listu palem, jimiž se živí. Tento drobný brouk má takřka neuvěřitelnou schopnost udržet se na listu silou, která100 násobně překonává jeho vlastní hmotnost. Chodidla broučků jsou sice vybavena drápky, v tom však hlavní klíč k jejich úspěchu neleží. Ke splnění tohoto neuvěřitelného úkolu využívá povrchové napětí velkého množství malých kapiček kapaliny. To však není vše! Příroda došla v jeho případě tak daleko, že brouk dokáže své „přisávací zařízení“ sám „zapínat“ i „vypínat“.

Spidermanovské rukavice z tisíců malých kapiček
 Americký fyzik Paul Steen se  věnuje průzkumu fyzikálních vlastností kapalin již dlouhou dobu. „Překvapivou vlastností řady kapalin je to, že jevy na mikroskopické úrovni mohou způsobit velmi nečekané efekty na makroúrovních,“ popisuje princip svého přístupu prof. Steen. Inspirace od brouků mu napomohla v promyšlení základního technického řešení, které by splňovalo požadavky zadání – připravit konstrukčně jednoduché, lehké a levné zařízení ke šplhání. V hladké desce rozmístil velký počet drobounkých dírek o průměru asi 300 mikrometrů (tedy miliontin metru). Skrze tyto drobné póry vytlačuje vodu zařízení, poháněné obyčejnou devítivoltovou baterií. Drobounké kapičky vytvoří mezi zařízením a povrchem, ke kterému má přilnout, jakési „můstky“ a výsledný efekt se silně podobá tomu, kdy k sobě díky vodě přilnou dva kusy skla. Po vypnutí elektrického proudu přestane zařízení pumpovat vodu a snadno se odlepí od povrchu. První prototyp má rozměr zhruba lidské dlaně a unese doposud nepatrnou váhu, asi 30 gramů, vědci však přirozeně počítají s mnohem efektivnějším zařízením. Nyní záleží jen na agentuře DARPA, zda bude projekt dál financovat.

Proč gekon nespadne?
 Ještěři gekoni jsou snad nejznámějším příkladem živočichů, kterým nedělá pohyb po kluzkých površích žádný problém. Jak je možné, že se gekoni hravě udrží i hlavou dolů? Tajemství jejich úspěchu není založeno na povrchovém napětí kapaliny, jako je tomu u řady druhů hmyzu, ale na přitažlivých silách mezi molekulami, zvaných van der Waalsovy interakce. Aby tyto síly začaly mezi nohou gekona a povrchem skutečně efektivně působit, musí být zespoda pokryty drobnými chloupky neboli sétami. Tyto chloupky jsou velmi krátké (okolo 2 mikrometrů) a každý čtvereční milimetr jejich chodidla jich nese na 14 000. Zajímavé je, že u každého ze zhruba tisíce druhů gekonů se vyvinul jiný „vzorec pneumatiky“, tedy způsob, jakým jsou tyto chloupky uspořádány.

Rubriky:  Technologie
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Toyota zkouší dálkové ovládání asistenčních robotů přes sítě 5G

Toyota zkouší dálkové ovládání...

Doba robotů pomalu, ale jistě se blíží. Díky technologickému pokroku je možné...
EU se dohodla na kompromisu. U automobilů dojde do roku 2030 ke snížení CO2 o 37,5 procent

EU se dohodla na kompromisu. U...

Evropský parlament a státy EU se v tomto týdnu dohodly na...
Technologií proti ptactvu: Nizozemci vymysleli laserový plašič s umělou inteligencí

Technologií proti ptactvu: Nizozemci...

Z prostých laserových ukazovátek vycházeli představitelé nizozemského...
Bloodhound SSC rekord kvůli nedostatku financí rychlostní rekord nepřekoná

Bloodhound SSC rekord kvůli...

V roce 2015 se objevil britský projekt Bloodhound SSC. Cílem bylo vyvinout...
BMW zkouší rychlonabíječku s výkonem 450 kW

BMW zkouší rychlonabíječku s...

Průmyslové společnosti Allego, Phoenix-Contact, Porsche a Siemens se spojily...
Vojenská plavidla budoucnosti? Řízená budou umělou inteligencí a virtuální realitou

Vojenská plavidla budoucnosti?...

Námořní bitvy budoucnosti už by se mohly obejít bez přítomnosti námořníků. Alespoň to...
Botanici vyvinuli kybernetickou rostlinu, která se otáčí za světlem

Botanici vyvinuli kybernetickou...

Přestože rostliny nedisponují nervovou soustavou jako živočichové,...
Nové obličejové masky amerického letectva ochrání i před radioaktivitou

Nové obličejové masky amerického...

Před několika dny dokončilo americké vojenské letectvo testování obličejové...
Jordánsko má účinný systém na nedostatek energie a vody

Jordánsko má účinný systém na...

Jordánsko se v posledních letech potýká s nedostatkem vody a energie....
Livall RS1: Chytrá ochrana hlavy

Livall RS1: Chytrá ochrana hlavy

Letos to bude vůbec poprvé, co budou lyžaři moci otestovat chytrou...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Jakou barvu mají planety sluneční soustavy?

Jakou barvu mají planety...

Modrá barva je symbolem naší planety. Není to ovšem úplně přesné, při pohledu...
Ve středověké Anglii můžete jít za kopnutí do míče za mříže

Ve středověké Anglii můžete jít za...

„Tak jako fotbal, tak vy mě zavrhujete?“ ptá se jedna z postav slavné Komedie...
In vino veritas: Lahodný mok chuťovými pohárky předků

In vino veritas: Lahodný mok...

„Je více filozofie v láhvi vína než ve všech knihách,“ stojí si za svým...
Aktuálně: Vědcům se poprvé podařilo rozmnožit dva myší samce

Aktuálně: Vědcům se poprvé podařilo...

Pokrok nelze zastavit. Věda dokáže, za určitou cenu, vylepšit téměř vše, a to...
3 nejslavnější loupeže světa: Znáte je?

3 nejslavnější loupeže světa:...

Vyzvednout si hotovost v bance je v pořádku, pokud je to hotovost, která vám...
Utíkali Češi na Volyň před vojnou?

Utíkali Češi na Volyň před vojnou?

24. května 1868 přijíždí na ukrajinskou Volyni patnáct českých...
Přehledně: Čáry, které šetří čas!

Přehledně: Čáry, které šetří čas!

Nekonečné fronty u pokladen v samoobslužných obchodech asi potěší jen málokoho....
Osmdesát pater během několika vteřin: V Chigacu se s lidmi utrhl výtah!

Osmdesát pater během několika...

Scéna jako z horroru nebo akčního filmu. Něčím podobným si nechtěně...
Víno určené pro inaugurace amerických prezidentů vyráběli Češi

Víno určené pro inaugurace amerických...

Korkový špunt z láhve naplněné šampaňským narazí do stropu. Všichni okolo...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.