Zavázat si tkaničku je jednoduchý proces, který zvládne prakticky každé malé dítě. Stejně snadno se ale dokáže i ta nejlépe uvázaná tkanička zase rozvázat. Proč? I v tomto případě jde o jednoduchý proces, který se ale dá jen složitě vysvětlit.
Tohoto úkolu se chopili Christopher Daily-Diamond, Christine Greggová a Oliver O'Reily z Kalifornské univerzity v Berkeley, kteří na 17 stránkách své studie nazvané Selhání uzlu na tkaničkách vysvětlují proces, jenž se může odehrát během několika sekund.
"Vaše tkaničky mohou být hodně dlouho v pořádku, dokud nedojde k onomu jedinému maličkému pohybu, který spustí uvolňování, jež odstartuje lavinový efekt vedoucí k selhání uzlu," uvedla Christine Greggová.
Dlouho hledaná odpověď na tuto záhadu je tedy následující. Při běhu naráží noha na zem sedminásobnou silou gravitace. V důsledku této síly se uzel napíná a zase uvolňuje, když noha došlápne. A postupem času při tomto napínání a smršťování povolí samotný uzel.
A v té chvíli zaútočí druhá neviditelná síla: setrvačnost volných konců tkaniček. Ta začne působit, když sebou noha při kroku švihne dozadu. "Když chci rozvázat mašličku na tkaničce, zatáhnu za volné konce, a ona povolí. A totéž se s tkaničkou děje během pohybu," dodala Greggová.
Obě tyto síly dohromady - pulzní síla přímo na uzel a tažná síla volných konců (a také smyček) - se nakonec postarají o onen kouzelnický trik: Rozvázání pevně uvázaných tkaniček.
Vědci tuto zásadní otázku zkoumali s pomocí zpomaleného záznamu kamery, kterou natáčeli povolování a nakonec i rozvázání tkaniček na botách své kolegyně Christine Greggové běžící na trenažéru. Tkaničky zavázané na mašličku také nechali kývat na kyvadle, aby prozkoumali mechaniku uzlu, a postupně na volné konce tkaniček přidávali váhu. Jak se dalo čekat, čím větší byla tíha na koncích tkaniček, tím rychleji se uzel rozvázal.
Vědci dodávají, že nezáleží na tom, jakou techniku použijete k uvázání mašličky na tkaničkách bot, stejně se dříve nebo později rozvážou. Existuje jen jedna věc, kterou můžete nevyhnutelné rozvázání oddálit - uvázat tkaničky tak pevně, jak dokážete.
"Pevně uvázané tkaničky vyžadují víc cyklů došlápnutí a švihnutí nohou dozadu, aby uzel selhal. V ideálním případě jde o vyšší počet cyklů zmíněných faktorů, než kolik za den člověk během chůze či běhu udělá," uvedli vědci ve studii, kterou zveřejnil odborný list Proceedings of the Royal Society A.
A pokud by někomu připadalo 17 stránek odborné studie na téma rozvazování tkaniček jako poněkud přehnané, vědci ujišťují, že jde jen o začátek. Jejich vyšším cílem je pochopit uzly z mechanického úhlu pohledu, protože uzlové struktury jsou v přírodě široce rozšířené.
"Pokud začneme pochopením tkaniček, pak tato zjištění můžeme aplikovat na další věci, jako je DNA nebo mikrostruktury, které selhávají vlivem dynamických sil," vysvětlil Christopher Daily-Diamond.
