Ginger: dozvíme se dnes, co TO je?

Lidská historie zná mnoho slavných výroků o tom, že všechno důležité a podstatné již bylo vynalezeno či objeveno, a tak už nemá cenu dále zkoumat, hloubat či jenom očekávat něco převratně nového. Takovéto výroky se ozývaly snad po celou lidskou historii, a vždy se ve světle pozdějšího vývoje ukázaly až komicky zcestné - vždy se objevilo něco zásadního, revolučního, co posunulo lidské poznání o notný kus dopředu, a s tím i možnosti člověka a fungování lidské společnosti. Jak je tomu ale nyní? Jsme snad právě dnes v oné situaci, kdy již nelze nic zásadně nového vynalézt či objevit? Nebo je tomu naopak a můžeme čekat něco doslova převratného?

Dobrodružství lidského poznání rozhodně není u konce, a těžko někdy bude. Jiná věc je ale pravděpodobnost nějakého zásadního vědeckého objevu, který by přišel jako blesk z čistého nebe a nikdo o něm dopředu nevěděl. Významné objevy dnes již nevznikají náhodou a "samovolně", nýbrž jako výsledek systematické a náročné práce celých kolektivů lidí. Dají se ale budoucí výsledky takovéto práce dostatečně dlouho držet pod pokličkou?

Dean Kamen

Již delší dobu se v médiích spekuluje o zásadním objevu, na kterém pracuje známý americký vynálezce Dean Kamen ve své firmě DEKA Research and Development. Proslavil se zejména jako autor významných zařízení z oblasti zdravotnictví - lidé mu vděčí například za osobní inzulínovou pumpu či přenosné zařízení pro dialýzu. Z jeho posledních vynálezů je zřejmě nejznámější velmi univerzální invalidní vozík jménem iBOT, který má díky svému počítačovému řízení vynikající prostupnost skrze nejrůznější druhy terénu. Dean Kamen sám je nositelem mnoha významných patentů a také prestižních ocenění, a je také úspěšným podnikatelem (na své výzkumy si sám vydělal). Již méně se o něm ví, že se zapsal i do Guinnesovy knihy rekordů (jako člověk, který nejdéle nosil na sobě jedny jeansy). V každém případě ale jde o velmi seriózní postavu. Renomované vydavatelství Harvard Business School Press již před časem zaplatilo čtvrt milionu dolarů za práva napsat knihu o jeho nejnovějším vynálezu - aniž ale ví, o co vlastně jde.

12.3.2001?

Zprávy o novém vynálezu, který se rodí ve firmě DEKA pod vedením Deana Kamena, se objevují v médiích v jakýchsi vlnách. K jedné takové vlně došlo počátkem letošního roku (v lednu a únoru), kdy to už už vypadalo, že Kamen chce svůj nový vynález představit veřejnosti. Nestalo se tak.

Nyní se vzedmula další vlna zájmu o nový vynález. Vyvolalo ji oznámení Diane Sawyerové, moderátorky pořadu Good Morning America na americké TV stanici ABC, která minulé pondělí řekla že přesně za týden bude v jejím pořadu nový vynález přestaven světu - ale že sama také netuší, o co jde. Nyní je vše anoncováno i na oficiálním webu ABC.

No a den, kdy by se tak mělo stát, je právě dnes, 3. prosince roku 2001. Podle obvyklého způsobu zápisu data v zámoří toto datum zní: 12.3.2001. Není takto zapsané datum něčím zajímavé, či přímo symbolické?

O co vlastně jde?

Nový vynález, na kterém Dean Kamen pracuje, dostal kódové označení GINGER. Často se mu ale říká jednoduše TO (v angličtině IT). Nikdo dosud veřejně neřekl, o co se jedná, a samotná podstata vynálezu je pečlivě držena pod pokličkou. Příležitost vidět jej, a dokonce si jej i vyzkoušet, však dostaly některé známé a vlivné osobnosti, které se ale musely zavázat mlčenlivostí. Jsou však známy alespoň jejich povšechné výroky. Například:

• Jeff Bezos, šéf Amazon.com, řekl: "je to natolik revoluční produkt, že nebude žádný problém jej prodávat". Ostatně, jeho Amazon.com již (skoro) přijímá objednávky ….
• Steve Jobs, CEO Apple Computer, zase na adresu Gingeru řekl že "změní princip, na jakém jsou budována města"
• Bob Metcalfe, autor Ethernetu, řekl: "je to ještě významnější než Internet".

Sám Dean Kamen na adresu svého nového vynálezu řekl, že bude "alternativou k produktům, které jsou špinavé, drahé, často i nebezpečné a mnohdy frustrující, zvláště pro lidi ve městech".

Co to tedy bude? Alternativa k autům?

Osobní skútr, nebo auto do tašky?

Bude takto vypadat Ginger?

Spekulacím, které se na Internetu objevují v poslední době (poprvé v období kolem ledna a února t.r.), jednoznačně vévodí představa osobního vozítka, neboli zařízení určeného pro transport jedné osoby. Někdo to nazývá skútrem, ale objevily se i termíny jako "wearable car" (doslova: auto k nošení). Většina spekulací se také vzácně shoduje na tom, že toto vozítko bude mít radikálně nový pohon, využívající tzv. Stirlingova stroje, a díky tomu bude mít velmi vysokou účinnost, zcela tichý provoz a nulové exhalace. Na Internetu se dokonce objevily i první nákresy tohoto vozítka.

Stejně tak se ale může ukázat, že jde o něco úplně jiného. Nebo se nemusí ukázat vůbec nic.

Pravdou ale je, že vazba mezi vynálezcem Deanem Kamenem a Stirlingovým strojem opravdu existuje. Kamen (a další) jsou držiteli zajímavého US patentu na zařízením s pohonem na bázi Stirlingova stroje (US6062023: Cantilevered crankshaft stirling cycle machine, obsah, a rozbor s komentáři odborníků na Stirlingovy stroje).

Jak pracuje Stirlingův stroj?

Stirlingův stroj je veřejnosti poměrně málo známé zařízení, které dokáže měnit tepelnou energii na pohybovou a naopak. Lze jej tedy použít jako motor (převádějící tepelnou energii na pohybovou), ale stejně tak jej lze použít i "v obráceném gardu", pro vytápění či naopak pro chlazení (jako zařízení měnící kinetickou energii na telenou). Princip, na kterém toto zařízení funguje, je vcelku jednoduchý a lze jej popsat následovně: využívá toho, že určitá látka (nejčastěji vhodný plyn) se při zahřívání rozpíná (a díky tomu může konat práci tlačením pístu, jehož pohyb se dále převádí například na otáčení apod.), a stejně tak se při mechanickém stlačení zahřívá (což zase lze využít k ohřívání).

rev. Dr. Robert Stirling

Pokud vás princip fungování Stirlingova stroje zajímá podrobněji, doporučuji shlédnout specializovanou sekci na serveru HowStuffWorks, kde je k dispozici i výstižná animace. Najdete zde však i sekci věnovanou popisu samotného Gingeru (nebo spíše: tomu jak by mohl fungovat).

Samotný Stirlingův stroj byl pojmenován podle svého vynálezce, reverenda Dr. Roberta Stirlinga (1790-1878). Ten jej údajně sestrojil v reakci na to, jak výbuchy tehdy zaváděných parních kotlů způsobovaly smrtelná zranění jeho farníkům. Pravdou je, že Stirlingův stroj, na rozdíl od stroje parního, nemůže vybuchnout, protože se v něm nepracuje s tak vysokými tlaky jako u stroje parního.

Historický náčrt prvního Stirlingova stroje

Stirlingův stroj však má i celou řadu dalších zajímavých vlastností, které zřejmě teprve čekají na své docenění. Je například bezhlučný, protože v něm nedochází k žádným výbuchům či jiným "náhlým" jevům, jako například u motorů spalovacích. Ostatně, Stirlingův motor nemá ani žádné spalování, a tudíž ani žádné zplodiny, které by unikaly do ovzduší a něco mohly znečisťovat. Vnitřek klasického Stirlingova stroje sice tvoří náplň plynu, ale tato je hermeticky uzavřena a pouze se opakovaně rozpíná a zase smršťuje, aniž by se dostávala mimo samotný motor (některé signály ale naznačují, že Ginger bude Stirlingův stroj bez plynu). Pokud je Stirlingův stroj používán jako motor, je rozpínání plynu přenášeno na soustavu pístů, které mohou něco pohánět, roztáčet atd.

Funkční model novodobého Stirlingova stroje, poháněného teplem z hrnku kávy

Odkud se pak ale bere energie na pohon Strirlingova stroje v roli motoru?

Odpověď je velmi zajímavá a zní: odkudkoli! Stirlingův stroj sám nemá žádný zdroj tepelné energie, který by ohříval jeho expandující náplň. Potřebná tepelná energie mu musí být přivedena zvenčí, z jakéhokoli zdroje tepla které je k dispozici. Fantazii se zde meze nekladou - na následujících obrázcích vidíte (funkční) modely Strilingových strojů, poháněné teplem z hrnku kávy, a dokonce teplem lidské ruky!

Co se dozvíme?

Pohon teplem lidské ruky

Bude tedy dnes, 3.prosince 2001, tajemný Ginger představen veřejnosti, ať již ve slibovaném pořadu Good morning America na TV stanici ABC nebo jinde? Nebo se ničeho nedočkáme? Nebo půjde o něco prozaičtějšího, možná šikovného a užitečného, ale zase ne až tak světoborného? Uvidíme, nechme se překvapit, v případě zajímavého vývoje to nejspíše bude mediální sólokapr.

Prostřednictvím Internetu můžete nejnovější vývoj kolem Gingeru sledovat například na specializovaném serveru "the IT question".