Příroda je dokonalá, což je patrné na snahách využít některé její prvky v technologiích. To je možná i odpověď na to, proč odmítat transhumanismus, který by šel zcela proti přírodě.
DARPA, agentura spadající pod Pentagon, se již dlouho snaží vytvořit dokonalého vojáka a jak se ukazuje, tak mimo transhumanismu, kterým se v tomto směru zabývá především, chce americká armáda využít i schopnosti, které nabízí příroda.
Tato biologicky inspirovaná inovace slibuje revoluci v tom, jak se vojáci skrývají na očích a přizpůsobují se různým prostředím napodobováním adaptivní kůže olihně.
Takové průlomové objevy nejen zdůrazňují potenciál biologicky inspirovaných materiálů, ale také posilují klíčovou roli interdisciplinárního výzkumu v oblasti obrany a technologií.
Věda za kamufláží inspirovanou olihněmi
Jádrem tohoto inovativního výzkumu je studium kůže olihní, zejména buněk odrážejících světlo známých jako iridofory.
Vědci z Kalifornské univerzity v Irvine ve spolupráci s Marine Biological Laboratory ve Woods Hole v Massachusetts se ponořili do unikátních buněčných struktur olihně dlouhoploutvé.
Tyto iridofory obsahují pevně stočené sloupce proteinu zvaného reflectin. Tyto proteiny fungují jako přírodní Braggovy reflektory, které umožňují chobotnicím rychle a efektivně měnit barvy.
Prostřednictvím pokročilých zobrazovacích technik, jako je holotomografie, vědci zachytili detailní trojrozměrné pohledy na tyto buňky, které odhalují, jak se sloupce reflektinu kroutí a organizují, aby manipulovaly se světlem.
Tato schopnost umožňuje chobotnici přejít z průhlednosti na zobrazování živých barev, což je mechanismus, který by mohl být klíčový při vývoji materiálů, které napodobují tyto změny pro vojenské použití.
Inženýrství biologicky inspirovaných materiálů pro obranu
Na základě pochopení těchto biologických struktur vědci vyvinuli flexibilní kompozitní materiál, který replikuje a dokonce rozšiřuje optické možnosti kůže olihní.
Tento materiál kombinuje nanostrukturované Braggovy reflektory s ultratenkými kovovými fóliemi pro zlepšení kontroly nad infračerveným světlem.
Takový kompozit může upravit svůj vzhled ve viditelném i infračerveném spektru, což z něj činí ideálního kandidáta pro adaptivní kamufláž a další pokročilé aplikace.
Reakcí na podněty z prostředí, jako jsou změny světla nebo fyzická manipulace, jako je natahování a ohýbání, může materiál dynamicky měnit své vlastnosti.
Tato přizpůsobivost otevírá dveře k řadě aplikací mimo vojenské použití, včetně inteligentních textilií a systémů tepelného managementu.
Škálovatelnost použitých výrobních technik také znamená, že tyto materiály lze vyrábět ve větším měřítku, což potenciálně transformuje průmyslová odvětví mimo obranu.
Potenciál za hranicemi kamufláže
Tento průlom v biomimikrách přesahuje rámec pouhého maskování. Principy použité k vývoji těchto materiálů by mohly vylepšit řadu dalších technologií.
Konstrukční koncepty čerpané z hlavonožců mohou vylepšit zařízení, jako jsou lasery, filtry z optických vláken, fotovoltaické povlaky a chemické senzory.
Schopnost dynamicky doladit optické vlastnosti mění pravidla hry pro tyto aplikace a nabízí novou úroveň přesnosti a kontroly.
Zatímco vědci pokračují ve zkoumání možností, plný potenciál optiky inspirované hlavonožci musí být teprve využit. Práce prováděná na UC Irvine a jejích spolupracovnících je příkladem toho, jak může příroda inspirovat špičkový technologický pokrok a posouvat hranice toho, co je možné v materiálové vědě a inženýrství.
Výzvy a budoucí směry
Navzdory slibným výsledkům přetrvávají problémy při uvádění těchto technologií do praktických aplikací. Je třeba řešit problémy, jako jsou náklady, životnost a integrace do stávajících systémů.
Navíc etické úvahy týkající se použití takové technologie v obraně a dohledu vyžadují pečlivé vyhodnocení.
Při pohledu do budoucna se výzkumníci zaměřují na zdokonalení těchto biologicky inspirovaných materiálů a jejich optimalizaci pro aplikace v reálném světě.
Interdisciplinární povaha tohoto výzkumu, který kombinuje biologii, inženýrství a materiálové vědy, podtrhuje důležitost spolupráce při řešení složitých problémů. Zatímco nadále čerpáme inspiraci ze světa přírody, zůstává otázkou: jak budou tyto inovace utvářet budoucnost technologií a obrany?
Jak tento výzkum postupuje, důsledky přesahují armádu a potenciálně ovlivňují různá průmyslová odvětví a každodenní život.
Integrace biologických poznatků do technologického pokroku vyvolává otázku, která nutí k zamyšlení:
Jak daleko můžeme posunout hranice biomimiker a jaké etické úvahy vyvstanou, když budeme stále více stírat hranice mezi přírodou a technologií?
