Japonský umělý otakárek létá  
Časopis Bioinspiration and Biomimetics zveřejnil zprávu o sestrojení funkční repliky motýla – ornitoptéry. Ta odhalila, že k létání toho motýli v mozku moc nepotřebují.

 

Zvětšit obrázek
Japonský otakárek druhového jména Ornithoptera, podle Hiroto Tanaky a Isao Shimoyamy.

 

Otakárci se od mnohých jiných motýlů liší tím, že mají plochu křídel k hmotnosti jejich tělíčka nezvykle velkou.

Zvětšit obrázek
Detail křídla s výstuhami z polyuretanu. (Kredit: Hiroto Tanaka a Isao Shimoyama)

Tato disproporce má za následek nižší frekvenci mávání křídel, ale nejen to, velká křídla s sebou nesou potřebu robustního upnutí, které jde na úkor rozsahu pohyblivosti, což je připravilo o manévrovatelnost. Otakárci s velkými křídly se tak dopracovali od aktivního řízeného letu k pasivnímu, prakticky neřízenému pohybu.  A tak zatímco mnozí jiní motýli zvládají aerodynamické síly bravurně, otakárci nechávají cloumat svým majestátem. 


Zkusme na chvíli věřit japonským vědcům, že si jen nehráli a že umělotinu motýla skutečně potřebovali k ověření hypotézy. Ta spočívala v domněnce, že pro let vpřed by měl stačit velmi jednoduchý řídící systém, který pouze vydává pokyny k mávání křídel a k letu nepotřebuje  zpětnou vazbu.


K odhalení pravdy sestrojili něco, co rozměr křídel a hmotnost má jako skutečný motýl. Za vzor jim sloužil exotický otakárek Papilio karna, jehož napodobili  tvarem křídla, tloušťkou membrány i žebrováním. Také hmotnost 0,39 gramů je jako u živé předlohy, jen ten tvar těla z balzového dřeva, gumy a drátku připomíná vše, jen ne motýla.


 

Zvětšit obrázek
Náš otakárek ovocný (Iphiclides podalirius) je chráněným druhem. Housenky žijí v červnu až srpnu na trnce a také na střemchách a ovocných stromech. I když toho v mozku zřejmě také moc nemá, patří mezi naše nejkrásnější motýly. (Kredit: D. Gregorová)

Umělý výtvor mává křídly a také skutečně létá. Za pomoci rychlostní kamery a počítačového software vědci analyzovali let svojí repliky a porovnávali jej s letem živého exempláře. Z obrázků pak odvodili aerodynamické schopnosti skutečného motýla. Tím nejdůležitějším poznatkem, kterým se vědci ve svém článku chlubí, je potvrzení hypotézy, že s pomocí jednoduchého mávání, bez jakékoliv zpětné vazby létat lze.

 

Zvětšit obrázek
Trajektorie letu umělého a skutečného motýla se prakticky neliší. Přímočaře lze létat i tehdy, když řídící centrum neoplývá zpětnou vazbou).

Z poznatku, jak snadno mohou motýli létat vyplývá, že se obejdou bez složitého řídícího centra a že jim k létání stačí několik málo neuronů. Vědci tvrdí, že tímto poznatkem éra jejich mechanického motýla nekončí a že bude dál využíván ke studiu možností letu jednoduchých prostředků a že by měl přispívat k vylepšování budoucích aerodynamických systémů. Snad tomu tak bude.

 

 

VIDEO: Ornithoptera otakárka v letu (Kredit: Hiroto Tanaka a Isao Shimoyama)

Větší bratříček ornithoptery zaujal i ptáky na obloze

 

A jedna obrovská


 

Pramen: Institute of Physics

 

Datum: 25.05.2010 06:31
Tisk článku

ČCHI Energie pro život a techniku - Žert Vlastimil, Sándor Andrej
 
 
cena původní: 238 Kč
cena: 212 Kč
ČCHI Energie pro život a techniku
Žert Vlastimil, Sándor Andrej
Související články:

Jak svítí hodinky     Autor: Jan Turoň (22.02.2017)
Inteligentní paruka naviguje pomocí GPS     Autor: Josef Pazdera (29.11.2013)
Levný kapesní přístroj na koukání skrz zeď     Autor: Josef Pazdera (01.07.2013)
WiSee - nová technologie čtení našich gest     Autor: Josef Pazdera (05.06.2013)
Kritické momenty kosmonautiky díly 11 – 14     Autor: Ondřej Šamárek (14.12.2012)



Diskuze:

Let umělého motýla

Kasandra Ariadna,2010-05-27 00:25:38

Let umělého motýla mě - laikovi - připomíná spíše let vážky.Ale taky mi připomněl jednu zvláštní věc - ovčáky ležící na louce u stáda ovcí a přilétající anděly-zvěstující narození Krista. Andělé přeci měli také křídla a mohli tedy taky tak krásně létat.Vyobrazeni jsou v ženské podobě i na sarkofágu faraóna Tutanchamóna a byli zobrazeni i na povrchu archy úmluvy.Vždy dva a dva andělé dotýkající se navzájem konci svých rozepnutých křídel.Nemusel to být jen výmysl egypťanů nebo židů.Unesla by tato křídla člověka a jakou energii by musel vydat při případném startu? Stačil by větší odraz např. od povrchu skály - jako je tomu při startu letu rogalem? V kladném případě by takový andělé měli velkou výhodu v rychlém doručování důležitých zpráv svým vzdáleným spoluobčanům (ve své době) a zachraňování lidských životů - viz Sodoma a Gomora - andělé přiletěli přeci varovat Lota a jeho rodinu před jistou záhubou.Nemusela to být jen snová vize tehdejších obyvatel-mohla to být i reálná skutečnost.
Přeji vynálezcům a fyzikům hodně zdaru při uvádění v život nových ekologických dopravních prostředků.

Odpovědět


Co je to za talmudismy?

Radim Dvořák,2010-05-27 04:17:40

Část k věci, část zcela mimo?! Člověk je na toto příliš těžký. Kontrolní otázka: Jak těžcí jsou současní nejtěžší létaví ptáci? Odpověď: cca 20 kg. Kolik vážili nejtěžší největší letci všech dob jako byl Quetzalcoatlus? Cca 100 kg, rozpětí křídel přitom bylo 10-15 m.

Odpovědět


Andělé

Frantisek Kriz,2010-05-27 10:24:01

Předpokládal bych že je to umělecká fantazie, dokud se nenajdou např. kosterní pozůstatky andělů, zkameněliny jejich vývojových předchůdců ...atp.

Odpovědět

dotaz

Jan Kment,2010-05-26 13:13:47

Zdá se mi jakoby u všech tři ornito/insectoptér byl pohyb křídel dolů pouhým opakem pohybu nahoru, zatímco u ptáků jsem měl vždycky dojem že při pohybu nahoru tahají křídla podél těla a teprve při pohybu dolů je roztáhnou do šíře, jinak to snad může vést jen k pohybu vpřed, pokud je přední hrana křídel pevná, jako u ploutví. Jisté stoupání se dá samozřejmě vykormidlovat ocasem resp. posunem těžiště dozadu ale připadá mi to jako velké mrhání energií. Bylo by zajímavé porovnat tyhle křivky pohybů křídel u různých letců, zejm. těch s malou plochou křídel.

Odpovědět


okem animátora

Jiří Novák,2010-05-26 17:15:52

Máte pravdu, že u toho ptačího modelu a u velkého letadla se křídla zdaleka neprolamují tak, jako u živého ptáka. Spíš mi to připomíná pohyb vážky. Otázkou je, jakou účinnost by měla křídla, pokud by se prolamovala ptačím způsobem.

Mimochodem, ptačí křídla se směrem dolů pohybují pomaleji, protože překonávají větší odpor vzduchu, než při pohybu nahoru (kdy jsou v jedné chvíli skoro úplně připažená a prsty (a tím pádem i letky) míří dolů.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni














Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace