Příroda je tím největším Božím evangelistou
Zdroj: What a wing! společnosti Illusta Media. Překlad a české znění Pavel Akrman – 12/2021.
Zobrazováním designu na jednoduchých všeobecně známých příkladech odvádí společnost Illustra Media vynikající práci. Dnešní ukázka se zaměřuje na javorová semena neboli křídlaté nažky. Autoři TheJohn1010Project.com na svých stránkách v úvodu k této epizodě říkají:
„Traduje se, že příroda je často největší inspirací pro lidské technologie. Vynikajícím příkladem tohoto pozorování je křídlaté semeno javoru. Tyto křehké, ale důmyslné výtvory jsou naprojektovány tak, aby přepravily balíčky života více než míli od jejich mateřského stromu. Velmi účinný a lehký aerodynamický design semene je nyní středem zájmu inženýrů po celém světě … a je fascinujícím příkladem Boží tvůrčí síly.“
Video z produkce Illustra Media – Ohromující design v semeni javoru
Přepis videa:
O helikoptérách toho nemusíte příliš mnoho vědět, a přesto je vám jasné, že jde o brilantně zpracovaný stroj. Je to konečný výsledek rozsáhlého plánování, vynikající techniky, a jasně definovaného účelu.
Totéž platí i pro toto javorové semeno – je to biologický vrtulník konstruovaný nejen k létání, ale i k zajištění budoucích generací svého druhu. Jeho příběh začíná zde. Tyto větve jsou jak strojovnou, tak odpalovací rampou. Je to jen jedno z bezpočtu míst na Zemi, kde se javorová semena vyvinou v mechanismy, kterým botanici říkají samary neboli křídlaté nažky. To je technický název pro sušené ovoce, tedy jedno semeno a papírově tenké křídlo.
Tyto samary dozrávají a připravují se tak na cestu života nebo smrtí. Aby se vypořádaly s konkurencí o rostoucí prostor, vodu a živiny, musí každá přenést svůj drahocenný náklad pryč ze stínu mateřského stromu. Úspěch má přímou souvislost s jejich designem.
Asi 90 % hmotnosti samary je soustředěno v semeni, které tvoří její těžiště. Kdežto její křídlo váží jen asi jednu desetinu gramu a je ploché, tenké a nesouměrné. Zde se nachází těžiště zdvihu samary.
Křídlo a semeno jsou pokryty sítí větvících se žilek, které vytvářejí hrubou nepravidelnou strukturu povrchu, což je klíčem ke vznášení se ve větru. Všechny tyto prvky dohromady tvoří pozoruhodný létající objekt stvořený tak, aby padal k zemi velmi pomalu.
To je vlastnost nezbytná pro cestování na dlouhé vzdálenosti. A javorová samara může uletět ve vzduchu někdy až téměř 2 km, pokud jsou vhodné podmínky. Pojďme se tedy podívat blíže na fyziku, která je v pozadí jejich letu.
Když samara odpadne z větve, její těžké těžiště otočí semeno téměř o 90 stupňů. To následně rychle vyrovnává těžiště zdvihu a nastaví úhel křídla pro spuštění automatické rotace.
Čím rychleji se samara otáčí, tím pomaleji klesá. A jak se doba jejího klesání prodlužuje, tak se zvyšuje i příležitost zachytit příznivý vánek a tím dlouhý let. Přesné inženýrství je tu zcela zásadní.
Kouřové částice osvícené laserem uvnitř aerodynamického tunelu nám odhalují miniaturní tornádo, vířící do stran nad tuhou náběžnou hranou křídla. Toto silné víření, známé jako prospěšná turbulence, je produkováno vzduchem hnaným přes nerovný povrch křídla.
Výsledkem je pokles tlaku vzduchu, což vytváří dostatečný podtlak a táhne samaru při jejím klesání opět nahoru. Tento přidaný zdvih zpomaluje rychlost klesání semene. Vědci zjistili, že tento přírodní profil křídla je mnohem účinnější než standardní křídlo letadla nebo lopatky vrtulníku.
Během dvou desetiletí zájmu o samary přesáhla aerodynamická struktura hranice biologické vědy. Inženýři z celého světa zkoumali jednoduchost a účinnost javorových semen v takto ultra lehkém složení. Vyvinuli různé prototypy miniaturních jednokřídlých dronů, které během letu spotřebovávají nominální energii.
Jsou-li vybaveny kamerami, umožňují široké využití pro dohled, záchranné operace a také sledování a kontrolu lesních požárů. Příroda je opět inspirací pro techniku.
Struktura křídla, aerodynamický tvar, a přesně umístěná těžiště gravitace a zdvihu – to vše pracuje společně na posílení procesu rozptylu semene.
V každém úhlu pohledu se jedná o inženýrský systém, a ještě mnohem víc.
Jak vidíte, každá javorová samara obsahuje kompletní, živý organismus. To znamená, že je nejen schopna létat, ale dokáže také vyrůst a reprodukovat nový život, generaci za generací.
A to je schopnost, kterou žádný vrtulník nebo jiné lidmi vynalezené zařízení nedokáže ani zdaleka napodobit.