Optika z hub

Biomimetická revoluce v Bell Labs O objevech vědců z Bellových laboratoří inspirovaných optickými receptory mořskýc...


Biomimetická revoluce v Bell Labs
O objevech vědců z Bellových laboratoří inspirovaných optickými receptory
mořských hvězdic jsme již na stránkách Computerworldu informovali. Výzkumníci
Bell Labs se nyní nově dokáží přiučit i od mořských hub.
Tým zaměstnanců Lucent Technologies vedený Joannou Aizenbergovou v této
souvislosti přímo použil termín "biomimetika", což je vědní obor usilující o
nápodobu postupů používaných živými organismy v technologických procesech.
Mořské houby rodu Eupectella mohou vývojáře optických vláken zajímat hned z
několika důvodů a to i přesto, že mořské houby patří k nejjednodušším
mnohobuněčným organismům vůbec.
Eupectella obývají hlubiny tropických oceánů. Žijí přisedle na mořském dně a
jejich těla jsou vyztužená "kostrou" z křemičitanových sklovitých vláken (viz
obrázek). Pro vědce jsou nejzajímavější tenká vlákna v dolní části houby jejich
chomáč trochu připomíná obrácenou korunu nebo klobouk. Tato vlákna jsou tenčí
než lidský vlas a jejich délka se pohybuje v řádu desetin metru.
Tým z Bellových laboratoří zjistil, že spodní vlákna hub jsou tvořena
oddělenými vrstvami, z nichž každá se vyznačuje specifickými optickými
vlastnostmi. Zatímco vnitřní část je tvořena především organickou hmotou,
"obvodové" části vláken připomínají svým složením průmyslově vyráběná optická
vlákna a jsou také schopné vést světelné paprsky.
Vlákna mořských hub jsou na rozdíl od svých umělých bratranců ale navíc
extrémně odolná proti mechanickému poškození, což je zřejmě umožněno
přítomností doprovodných organických látek. Vlákna je díky tomu možné namáhat v
tahu nebo různě ohýbat, stáčet do spirál a vázat do uzlů, aniž dojde k
přetržení nebo zlomu. Vědci se samozřejmě budou snažit tuto vlastnost napodobit
i u vláken umělých; zvýšení životnosti by celou technologii mj. také výrazně
zlevnilo.
Druhou výhodou přírodních optických vláken je samotný výrobní postup,
respektive potřebná teplota. Mořské houby vystačí s "pokojovou" teplotou
oceánu; uměle se dnes optická vlákna vyrábějí za vysokých teplot, což (kromě
dalších problémů) tento proces prodražuje. Na rozdíl od snahy zlepšit
mechanické vlastnosti optických vláken se však předpokládá, že v tomto druhém
případě bude nápodoba přírody obtížnější a vývoj nízkoteplotních výrobních
postupů ještě nějaký čas potrvá.
Optická vlákna mořských hub samozřejmě nepředstihují současné technologie ve
všech parametrech. Chybí jim dokonalá průhlednost, která je právě podmínkou pro
praktické uplatnění optických vláken. Nic ale nebrání použít při výrobě pouze
některé z postupů a optimalizačních triků, které byly vynalezeny biologickou
evolucí což je právě hlavním cílem celé biomimetiky.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.