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.

Autor: Michal Andrle
Rubriky:  Technologie
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce
reklama

Související články

Muž, či žena?

Archeologický tým objevil ve Statenicích u Prahy hrob s lidskými pozůstatky z...

Kanaďanka se probudila vedle...

„Nikdy v životě jsem se tak nebála,“ řekla Ruth Hamiltonová poté, co se v její...

Když si kráva odskočí: Vyměšováním...

Cesta od telete k mléku a steaku je velmi dlouhá a nákladná – a zatěžující...

42 snímků planetek přispěje k...

Pomocí dalekohledu ESO/VLT v Chile astronomové pořídili snímky 42 planetek...

Revoluční zjištění francouzských...

Navzdory našim mnohaletým snahám o rozkrývání záhad vesmíru je toho stále velká...

Osteoporóza přichází nenápadně

Denzitometrie neboli měření hustoty minerálů v kostech je jedním z...

Využití virtuální reality pro...

Unikátní systém, kombinující využití virtuální reality a výcvikové haly o...

Podivuhodný svět Jupiterových...

Sluneční soustava v malém. Tak občas astronomové přezdívají systému měsíců,...

Když tetřívci „pšoukají“

Akustická individualita může hrát v období páření u mnoha ptáků velkou roli....

Elektrický mozkový implantát...

Jako ohromující neurovědecký pokrok označují výzkumníci novou metodu léčby...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Osteoporóza přichází nenápadně

Osteoporóza přichází nenápadně

Denzitometrie neboli měření hustoty minerálů v kostech je jedním z...
Jeden prsten z Tolkienových románů možná vznikl podle starověké kletby

Jeden prsten z Tolkienových románů...

Tolkienův Pán prstenů je dnes považován za stěžejní dílo v žánru...
Elektrický mozkový implantát léčí deprese

Elektrický mozkový implantát...

Jako ohromující neurovědecký pokrok označují výzkumníci novou metodu léčby...
Rakovina prsu: Stále vážná hrozba

Rakovina prsu: Stále vážná hrozba

Říjen je již tradičně měsícem boje proti rakovině prsu. Díky unikátní studii Inovace pro...
„NEJ“ ze světa dinosaurů

„NEJ“ ze světa dinosaurů

Dinosauři byli v historii planety Země těmi největšími a nejtěžšími tvory,...
Využití virtuální reality pro plánování a simulaci vojenských misí

Využití virtuální reality pro...

Unikátní systém, kombinující využití virtuální reality a výcvikové haly o...
Mata Hari: Nejslavnější špionka, která nikdy žádné informace nedodala

Mata Hari: Nejslavnější špionka,...

Je 15. října 1917. První světová válka trvá už tři roky a ještě více...
Světlo svobody září z Hořic do naší země

Světlo svobody září z Hořic do...

Světlo svobody v Hořicích v Podkrkonoší neuhasíná. Na projekt dvojice...
Sezóna respiračních onemocnění udeří razantně

Sezóna respiračních onemocnění...

Podzimní sezóna respiračních onemocnění přijde letos s větší silou. Odborníci...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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