helikální

Helikální je adjektivum označující tvar, strukturu nebo procesy spojené s helixou, tedy s spirálou kolem jedné osy. V geometrii a v biochemii se často mluví o kruhové helixě, která má konstantní poloměr kolem osy a konstantní stoupání. Termín bývá používán i pro označení struktur, které se podobají spirále, ať už v makroskopickém či mikroskopickém měřítku.

Geometrie kruhové helixy lze popsat parametricky. Pokud zvolíme poloměr R a stoupání p (vzdálenost po jedné otočce kolem osy), křivku lze vyjádřit jako x = R cos t, y = R sin t, z = (p/2π) t. Stoupání p a poloměr R určují tvar spirály; jedna otočka odpovídá vzdálenosti p po ose a délce křivky odpovídá funkci kombinace R a p. Kružnicová helisa má konstantní zakřivení a torzi, jejichž hodnoty lze vyjádřit v závislosti na R a p.

V přírodě a biologii se helikální struktury vyskytují hojně. DNA tvoří dvojitou helixu; v proteinech se vyskytuje α-helix; u kolagenu jde o trojitou helixu. Helikální uspořádání umožňuje stabilitu a efektivní kompakci molekul a slouží i jako mechanismus pro ukládání informací a mechanické vlastnosti.

V technice nacházejí helikální tvary uplatnění v závitových součástech (šrouby a závity), šikmých ozubených kolech, pružinách a při navíjení vláken. Termín helikální se používá napříč disciplínami pro popis spiralizovaných struktur a jejich charakteristických parametrů.