Z trawnika do laboratorium. Co mniszek i łopian mają wspólnego z technologią?

Łopian – haczykowate nasiona Makrofotografia łopianu pokazująca wyraźnie jego haczyki przyczepiające się do włókien. Świetna wizualizacja połączenia świata przyrody z technologią Velcro oraz ilustracja mechaniki przyczepności.
Mniszek i technologia inspirowana rośliną

Na pierwszy rzut oka — lekki, eteryczny, ulotny. Nasiona mniszka, tzw. “dmuchawce”, to majstersztyk konstrukcji. Każde z nich ma pappus — coś w rodzaju korony z mikrowłosków, która działa jak spadochron.

Ale to nie wszystko.

W 2018 roku naukowcy z University of Edinburgh odkryli, że lot mniszka nie przypomina klasycznego unoszenia się na wietrze. Zamiast tego tworzy on wokół siebie osobny, stabilny wir powietrzny, który pozwala mu szybować znacznie dalej, niż sugerowałaby jego masa.

I właśnie ten mechanizm zainspirował zespół z University of Washington do stworzenia mikroskopijnych czujników środowiskowych. Unoszą się na wietrze, nie wymagają zasilania ani silników, mogą być masowo rozpraszane w trudno dostępnych miejscach (np. po pożarach, w górach czy lasach). Zbierają dane o wilgotności, zanieczyszczeniu powietrza, temperaturze.

Krótko mówiąc — biomimetyczne technologie rodzą się z patrzenia na to, co fruwa pod naszymi nogami.


Wiesz, kto był jednym z pierwszych inżynierów biomimetyki? Szwajcarski inżynier George de Mestral, który po spacerze z psem zauważył, że łopian nie chce się odkleić od jego ubrania. Zaintrygowany, obejrzał roślinę pod mikroskopem i zobaczył system haczyków — idealnych do zaczepiania się o włókna.

W latach 40. XX wieku opatentował system złożony z dwóch warstw: jednej z mikroskopijnymi haczykami i drugiej z miękkimi pętelkami. Tak powstał Velcro — czyli znane nam wszystkim rzepy.

I to nie tylko do butów. Rzepy zrewolucjonizowały:

  • medycynę (ortezy, opaski, mocowania cewników),
  • odzież adaptacyjną (dla dzieci, osób starszych, osób z niepełnosprawnościami),
  • loty kosmiczne (NASA stosowała Velcro do mocowania przedmiotów w stanie nieważkości),
  • rozwiązania DIY i organizery domowe.

Ciekawostka? Rzep Velcro działa najlepiej po… kilkuset użyciach. Z wiekiem się nie zużywa, tylko poprawia elastyczność i trzymanie.

Obie te technologie łączy coś więcej niż roślinne pochodzenie. One pokazują, że natura od zawsze była inżynierem. My po prostu zaczęliśmy się jej dokładniej przyglądać.

W świecie, który coraz bardziej polega na danych, automatyzacji i materiałach zaawansowanych — rośliny pokazują, że można tworzyć:

  • rzeczy lżejsze,
  • bardziej wytrzymałe,
  • bez konieczności baterii, kleju czy śrub.

Nie ma nic złego w tym, że kopiujemy przyrodę. Złe byłoby jej nie zauważać.



Zagadkowe zakończenie
Jestem lekki jak piórko, poruszam się bez silnika. Unoszę się bez skrzydeł, lecz potrafię dotrzeć dalej niż niejeden dron. Nie mam baterii, ale zbieram dane. Czym jestem?

Odpowiedź: czujnik inspirowany mniszkiem 😉