Učit se od pavouků

f ot o p r o f i m e d i a . c z
trendy
Lopuch očima inženýra. (Suchý zip je klasickou ukázkou biomimetiky, vznikl napodobením bodláků lopuchu)
Učit se od pavouků
Lepit bez lepidla, dělat energii ze slunce a vyrábět vlákna pevnější než ocel.
Zvířata a rostliny zvládnou věci, s nimiž si technika neví rady.
Karolína Vránková
Na první pohled obyčejný zátěžový koberec. Nenápadný, s nepravidelným vzorem,
mají ho v desítkách kanceláří světa. Tento
koberec je ale také důkaz, že biomimetika funguje. Biomimetika je napodobování přírodních principů při navrhování
konstrukcí, budov, materiálů, předmětů,
například i koberců. A koberec Entropa
od firmy Interface napodobuje zem v lese
poházenou listím. Je seskládaný z jednotlivých vzorovaných čtverců. Vzor vzniká
náhodně, pokladač čtverce složí na zem
tak, jak mu přijdou pod ruku. Když se jeden čtverec ošlape, nahradí se jiným.
To se u zátěžových koberců dělá běžně,
jenže nové kusy jsou vždycky nápadně
nové a kazí dojem. Ale tady si nikdo nevšimne, že nový čtverec má trochu jinou barvu nebo že vzor nenavazuje. Protože je to nahodilá mozaika, tak jako na
zemi v dubovém lesíku. „Je to, jako když
se zvedne v lese list. Nic se nezmění. Vzor
země v lese i koberce je založený na náhodě,“ vysvětluje Janine Benyusová. Byla
prý u toho, když designéři z Interface v lese
vymysleli tenhle jednoduchý trik. Vlastně
je na vycházku do lesa sama pozvala, protože tahle třiapadesátiletá Američanka je
momentálně jednou z největších propagátorek biomimetiky. Neboť od přírody se
podle ní dá učit v mnoha ohledech a zdaleka nejde jen o vzory na koberci.
Jako jahoda
Koberec Entropa jako listí v lese.
jich „tryska“ je mnohem efektivnější než
ve spalovacích motorech, takže od brouka
se mohou učit konstruktéři automobilů,
ovšem tentýž princip se dá využít například i při nafukování airbagů a všude tam,
kde je třeba rychle něco vypustit.
Další oblíbené zvíře biomimetiků je
světluška (jak to dělá, že při svícení se jen
jedno procento vynaložené energie mění
v teplo, když u žárovky je to přes devadesát procent) anebo gekon (jejich nožky přilnou pevně na jakýkoli povrch a teoreticky
by udržely i váhu sto kilogramů).
„Když se použijí mechanismy osvědčené
v přírodě, ušetří se materiál i energie,“
Přilnavý gekon.
a ještě než do ní kousne, chvíli ji s obdivem prohlíží. „Kolik je v ní obsaženo součástí a všechny dohromady fungují jako
dokonalý systém. A jsou v ní přítomné i budoucí jahody, které ji nahradí,“ pokračuje
dále. Svůj obdiv k jahodám, k žralokům,
ke všem organismům a k jejich dokonalé
funkčnosti hlásá už víc než deset let a před
dvěma týdny přijela do Paříže, aby propagovala nový překlad své ústřední knihy Biomimikry: inovace inspirované přírodou.
Nad mísou jahod teď dává rozhovory,
momentálně právě Respektu odkudsi
z Prahy. Na americkou vědkyni to kupodivu zapůsobí – její knihu uvádí motto od
Václava Havla. A kromě toho, její dědeček
byl ovčák z Tater, který do Ameriky utekl,
aby nemusel padnout za Rakousko-Uhersko v první světové válce.
Zatímco dědeček byl slovenský ovčák,
vnučka vystudovala lesnictví a péči o přírodní zdroje, je vzdělaná v dalších přírodovědných oborech a studovala také literaturu. Má tudíž znalosti, přesně formuluje,
charismaticky řeční. Výborně se hodí pro
úkol, který si sama dala: inspirovat průmysl,
inženýry, techniky a designéry, aby vymýšleli věci stejně dokonalé jako jahoda.
Objíždí svět, spolupracuje s velkými firmami, pořádá přednášky, dává rozhovory.
Za poslední roky se objevila v mnoha vliv-
f ot o k a r o l í n a v r á n k ov á
f ot o w i l l i a m t h i e l i c k e / w i k i m e d i a
f ot o i n t e r fac e f l o r
f ot o dav i d c l e m e n t s / w i k i m e d i a
„To je přece zázrak,“ říká Janine Benyusová, vezme si z mísy před sebou jahodu,
ných světových médiích, časopis Time ji
zařadil mezi čtyři desítky světových „ekohrdinů“.
Napodobování přírody v technice a designu ovšem není její vynález, je to způsob uvažování, který je v posledních letech stále běžnější. Benyusová pro něj má
název biomimikry, většinou se mluví právě
o biomimetice.
Jde o to učit se od přírody lépe vyrábět,
stavět nebo získávat energii, přesně jako se
to děje v lese, v mraveništi nebo v listech
při fotosyntéze; inspiraci lze najít na všech
úrovních přírodních procesů. Jak ale říkají
vyznavači biomimetiky, nejde jen o to efek-
Žraločí kůže odpudivá pro bakterie.
tivněji vyrábět, ale také o změnu myšlení.
Inženýři industriálního věku chtěli přírodu
překonat, zkrotit, využít. Tenhle silový pokus ovšem očividně nevyšel. „Znepokojují
nás nezamýšlené důsledky našich činů. Už
nechceme být na téhle planetě jako vetřelecký druh, který všechno, na co sáhne, obrátí ve špínu a odpadky. Toužíme po tom
najít znovu spojení s přírodou. Cítíme se
osamělí,“ vysvětluje Janine Benyusová –
není to vlastně zase až tak překvapivé, ale
právě ona to dokáže říct se správnou dávkou patosu, lidé jí to věří a jsou ochotni občas i něco změnit.
S biologem u stolu
Nejsou to jen velká slova, Janine Benyusová
spolu s bioložkou Daynou Baumeisterovou
vede konzultační organizaci Biomimicry
Guild a poskytuje rady řadě firem, včetně
několika velkých podniků, jako je už zmíněný král zátěžových koberců Interface.
V přírodě lze najít odpovědi i na další
otázky: třeba jak odsolit slanou vodu.
Rostliny v mangrovech, tedy v biotopech
v deltách řek a při pobřeží, se napájejí
slanou vodou, ovšem mízu mají skoro
bez soli. Je to proto, že vodu filtrují přes
speciální membrány ve svém cévním systému. Střevlíkovití brouci dokážou rychle
a přesně vystříknout jed na predátora. Je-
myslí si Janine Benyusová. Právě proto nabízí firmám službu zvanou „přírodovědec
u návrhářského stolu“, tedy konzultanta
s přírodovědným vzděláním, který by se
na problém díval z jiné stránky.
Spolu s kolegy vypracovali i několik pravidel, která jsou v přírodním světě univerzální, ale člověk je jediný druh, který je nedodržuje. Tak například: chemické procesy
v přírodě vždycky probíhají ve vodě, nejsou
potřeba žádná jiná, potenciálně toxická
rozpouštědla. Anebo: příroda produkuje
věci s přiměřenou trvanlivostí, ne takové,
které vydrží stovky let jako třeba plasty. Či
další pravidlo: příroda si na všechno vystačí
vlastně jen s několika prvky. Člověk jich využívá mnohem víc – třeba i ty radioaktivní
anebo jinak nebezpečné. A pak se diví následkům. A přitom evoluce je nejlepší pokusnou laboratoří, myslí si Janine Benyusová: „Příroda má za sebou 3,8 miliardy let
výzkumu a vývoje. Co se nepovedlo, z toho
zbyly jen zkameněliny. Přežilo jen to, co se
osvědčilo,“ píše ve své knize Biomimikry.
Jednou z oblastí, kde se dá z přírody
učit nejvíc, jsou nové materiály.
Stále čistý lotos
Knihovna materiálů ve dvanáctém pařížském obvodě vypadá prostě jako
knihovna. Světlá místnost se stolky a po-
Tenhle trik se už docela běžně používá
například na fasádních barvách; německý
Lotusan je k dostání i v českých obchodech. Podle zkušeností uživatelů na internetu sice nelze očekávat, že dům zůstane
bělostný jako lotos v bažině, v zásadě však
samoočistný efekt funguje.
Na podobném principu, tedy speciálním zvrásnění povrchu, funguje také Sharklet, fólie, která napodobuje strukturu
kůže žraloka. Kůže i její napodobenina
z plastu výrazně potlačují množení mikroorganismů. „Využívá se na povrchy v nemocnicích anebo na toaletách. Zůstávají
čisté, aniž by bylo nutné je neustále dezf ot o w i l l i a m t h i e l i c k e / w i k o m e d i a
licemi, z nichž si každý může vzít to, co
chce právě studovat. Jenže místo knih
jsou tady vzorky materiálů. Nejrůznějších: od tkanin po skleněné cihly, od
lastur po želé. „Každý den přibude aspoň
jeden vzorek. Celkem jsou od čtyř tisíc výrobců z celého světa,“ říká Elodie Ternauxová, která knihovnu matériO před deseti
lety založila a dodnes řídí. Nedaleko má
ateliér Philip Starck, asi nejslavnější francouzský designér dneška, ale tady poblíž
Bastily jsou i další designérské a módní
firmy a architektonická studia. A z nich
přicházejí tvůrci, aby si vybrali materiál,
jaký zrovna potřebují. Je tu všechno: ko-
Benyusová v knihovně materiálů.
berec, který pozná, jestli na něm někdo
stojí, průsvitný beton anebo hmota, která
vypadá trochu jako porcelán, je ale vyrobená z vaječných skořápek.
Je tu také dost materiálů, které jsou
založené právě na biomimetice, na napodobování přírody. A rychle jich přibývá.
„Třeba tahle lepenka bez lepidla,“ ukazuje
Elodie Ternauxová průsvitnou pásku. Vypadá skutečně jako pruh izolepy a velmi
dobře lepí – třeba i na skle. Místo lepidla
má však tisíce chloupků, z nichž každý
je zakončený malým talířkem; okem tedy
není vidět nic, nicméně podle výrobce je
jich na každém čtverečním centimetru
dvacet devět tisíc. Je to nápodoba gekonních extrémně přilnavých nožek.
Další organismus, který se běžně napodobuje, je lotos. Jeho květ totiž zůstává stále čistý a samočisticí schopnosti se snaží dosáhnout také výrobci
barev nebo tkanin. Když se člověk podívá na povrch lotosu pod mikroskopem, uvidí neviditelné skalnaté město –
ostré výčnělky, vysoké deset až dvacet
mikronů (vlas má sto mikronů). Takové
výčnělky zařídí, že povrch je mimořádně
hydrofobní, nic se nevsákne, kapka vody
se jako kulička skutálí pryč. A fyzikální
síly způsobí, že do sebe vtáhne také veškerou nečistotu.
Samočisticí efekt lotosu zblízka.
infikovat,“ vysvětluje Elodie Ternauxová.
V knihovně je i řada dalších biomimetických materiálů: textilie s membránou c_
change, která se chová jako šiška – otevírá
a zavírá póry podle teploty. Používá se na
sportovní oblečení: když je člověku horko,
otevřou se póry a látka větrá. Dalším příkladem je PureBond, tmel pro výrobu překližek používaných v nábytkářství. Je založený na sloučenině dihydroxyfenylalanin,
kterou se ke skále lepí některé druhy mořských mlžů.
Za materiály není ovšem potřeba jezdit až do Paříže, protože knihovna materiálů má i svou pražskou pobočku, veřejnosti otevřenou na pražském Břevnově,
kde probíhají také přednášky, mimo jiné
o biomimetice.
A aby člověk viděl principy biomimetiky,
stačí se podívat na suchý zip. Švýcarský inženýr Georges de Mestral ho vynalezl poté,
co si všiml, jak se na jeho psa lepí lopuchy.
Když se na zacuchané psí chlupy podíval
okem inženýra, napadlo ho, jak to využít.
To prý není nic divného, neboť inovace
vznikají nejlépe na rozhraní více oborů.
Jako v přírodě. „Nové věci se dějí v přírodě
ponejvíce na hranici biotopů,“ připomíná
Janine Benyusová. Také na rozhraní světa
přírody a techniky by se toho mohlo do
budoucna hodně dít. Q