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

V Brně přesněji určí podtyp rakoviny prsu

V Brně přesněji určí podtyp...

Vědci z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně přišli s novou...
Jak se mění plastový odpad zpět na ropu

Jak se mění plastový odpad zpět...

Ne nadarmo se dnešní době říká doba plastová. Plasty, vyráběné z...
Jak se žije stromům v Brně? Vědci z Mendelovy univerzity zkoumají jejich stresové podmínky

Jak se žije stromům v Brně? Vědci z...

Odborníci z Mendelovy univerzity se tento týden zabývají zkoumáním...
Hledání náhrad za ztracené smysly

Hledání náhrad za ztracené smysly

Smysly jsou pro každého živočicha, ba i pro rostliny nezbytným nástrojem k...
Na baseballový zápas poprvé v historii dohlížel robot

Na baseballový zápas poprvé v...

Ve čtvrtek 11. 7. došlo k významnému pokroku ve světě baseballu. Tento...
Robotičtí rodiče: Nahradí ty lidské?

Robotičtí rodiče: Nahradí ty...

Zamysleli jste se někdy nad tím, jakým by byl robot rodičem?...
Opuštěná antarktická základna provede výzkum bez přítomnosti lidí

Opuštěná antarktická základna...

Je to už taková tradiční záležitost, že museli polárníci opět evakuovat...
Miniaturní americké drony Black Hornet čeká první akce

Miniaturní americké drony Black...

Je to již několik měsíců, co média informovala o dokončení vývoje nových...
Solární robovčela přilétá

Solární robovčela přilétá

Jmenuje se RoboBee X-Wing a za jejím sestrojením stojí vědci z...
Autonomní roboti-zabijáci čekají na svou chvíli. Bude to již za dva roky?

Autonomní roboti-zabijáci čekají...

Na webu Vox se před několika dny objevil článek na téma autonomních...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Jak se zpěvní ptáci dostali na jídelníček žraloků tygřích?

Jak se zpěvní ptáci dostali na...

Výzkum mořských biologů pod vedením Marcuse Drymona v Mexickém zálivu zveřejněný...
Generál Lafayette v Americe: Dodával Georgi Washingtonovi energii?

Generál Lafayette v Americe:...

„Všichni lidé byli stvoření jako sobě rovní,“ šeptá si generál Lafayette...
Bahamy: Bezstarostné ostrovy

Bahamy: Bezstarostné ostrovy

Třicet větších, sedm set menších a více než dva tisíce malinkých ostrůvků...
Trutnovské procházky: Po stopách války

Trutnovské procházky: Po stopách...

Pokud máme rádi procházky, určitě vyzkoušíme jednu z řady...
Litomyšl a její zámecké návrší

Litomyšl a její zámecké návrší

Příběh zámeckého návrší v Litomyšli začíná někdy v polovině jedenáctého století....
Český Krumlov: Perla jižních Čech

Český Krumlov: Perla jižních Čech

Městem protéká řeka Vltava, a proto je častou zastávkou vodáků. Ve městě můžeme...
Mozartovo město Salzburk

Mozartovo město Salzburk

Rodné město Mozarta ležící uprostřed krásné přírody vám nabízí nejen silné...
České Budějovice: Tady by chtěl žít každý…

České Budějovice: Tady by chtěl žít...

Dalším městem na soutoku dvou řek, Vltavy a Malše, jsou České Budějovice. V...
Cyklotrasa nad Nežárkou: Z Jarošova až do Stráže

Cyklotrasa nad Nežárkou: Z Jarošova...

Cyklostezka je součástí Cyklistické cesty Lužnice – Nežárka, která se dělí na...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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