V posledný septembrový piatok vás festival Noc výskumníkov zavedie v bratislavskej Starej tržnici do sveta techniky inšpirovanej prírodou – bioniky – a dokáže vám, že hranica medzi týmito naoko rozdielnymi svetmi je tenšia, než si myslíte.

Nemecká spoločnosť Festo vám na tohtoročnom festivale vedy predstaví robotickú vážku, medúzu či čajku, ktoré napriek svojej umelej konštrukcii vyzerajú ako živé.

Keď nám príroda ukazuje cestu

Vynálezcovia pri sledovaní prírody pochopili, že sama od seba vyvíja rôzne optimalizačné stratégie umožňujúce komunikáciu živočíchov v prostredí, čo je možné využiť aj vo svete automatizačnej techniky.

Príroda nám ukazuje, ako dosiahnuť maximálnu účinnosť pri minimálnej spotrebe energie mnohými spôsobmi. Tučniaky majú napríklad vynikajúcu schopnosť izolácie a vďaka tvaru svojho tela dokážu znížiť výdaj energie na minimum. To im pomáha prežiť v neľútostných podmienkach Antarktídy.

Na základe pozorovaní začali vývojári uplatňovať prirodzené princípy nastavené v prírode. Prírodné konštrukcie sú ľahké a majú schopnosť vykonávať viac funkcií, čo uľahčuje pohyb, šetrí energiu, spotrebu materiálu i prostriedky.

Vývojári sa inšpirovali aj schopnosťou organizmov vzájomne komunikovať. Vďaka tomu dnes mechanizmy dokážu medzi sebou komunikovať a prispôsobovať sa jeden druhému podľa potreby.

Bionický život

Ak si pod pojmom bionické zvieratá predstavíte neohrabané, ťažkopádne stroje, budete pravdepodobne príjemne zaskočení. Bionické objekty začala spoločnosť Festo konštruovať v roku 2006, pričom prvým takýmto zvieracím vynálezom bola lietajúca ryba (Airacuda).

Odvtedy sa jej podarilo rozšíriť zbierku o viac ako 40 objektov, pričom počas Noci výskumníkov v bratislavskej Starej Tržnici budete mať možnosť vidieť vážku, čajku, medúzy, či bionického manipulačného asistenta, ktorý napodobňuje sloní chobot a je schopný uchopiť a prenášať rôzne predmety.

Pre vynálezcov spočiatku nebolo jednoduché napodobniť prirodzený pohyb biologických tvorov. Prvou zrealizovanou energeticky úspornou technologickou adaptáciou živočícha bola čajka (SmartBird).

                                            SmartBird, zdroj fotografie: Festo AG & Co. KG

Tá disponuje takmer všetkými vlastnosťami živého vtáka - je ultraľahká, ale výkonná a má tiež vynikajúce aerodynamické vlastnosti. Mávanie krídiel kombinuje zdvih a pohon v jednom pohybe. Vďaka kĺbovej torznej pohonnej jednotke tak vták môže krídlami nielen mávať, ale nimi v určitých uhloch aj otáčať.

Ďalšiu výzvu pre inžinierov predstavovala bionická vážka (BionicOpter), keďže využíva iný typ pohybu ako vtáci. Aby bol jej let technologicky možný, musel byť vytvorený rad veľmi zložitých letových vlastností. Objekt vďaka tomu môže manévrovať rôznymi smermi, lietať, či plachtiť na mieste bez mávania krídiel.

Medzi ďalšie vynálezy, ktoré budete mať v Bratislave príležitosť vidieť, patrí aj vznášajúca sa medúza AirJelly. Elegantný pohyb medúzy je zabezpečuje pozdĺžny vlnovitý pohyb stien dutých orgánov. Ten je príznačný napríklad pre červy či hady, ale nájdeme ho aj v ľudskom tele.

Medúza má osem chápadiel, ktoré absorbujú silu elektrického pohonu a umožňujú tak balónu naplnenému héliom jemný pohyb vo vzduchu v závislosti od princípu spätného rázu. Presne tak, ako to robia skutočné medúzy.

Vedci v snahe priblížiť sa čo najbližšie originálu vyvinuli aj medúzy (AquaJelly), ktoré sa pohybujú vo svojom „prirodzenom“ prostredí – teda vo vode. Skôr, ako na pohyb, je výskum zameraný na kolektívne správanie v najmenšom priestore. Vďaka technológii senzoru a diagnostike v reálnom čase, môžu medúzy v priestore vzájomne komunikovať. Každá medúza rozhoduje na základe stavu a polohy, aké opatrenia má prijať.

                                          AirJelly, zdroj fotografie: Festo AG & Co. KG

Vynálezy spoločnosti Festo sú dôkazom toho, že sa od prírody ešte máme veľa čo učiť. Zároveň sú príkladom materiálnych výsledkov vedy a výskumu, ktoré nie sú komplikované a širokej verejnosti nepochopiteľné, ale naopak, približujú jej záhadný a prepracovaný svet vedy a techniky.