Perforační otvory mezi dvojicí poštovních známek ze svitku známek.
Díry mohou vzniknout z mnoha důvodů, včetně přírodních procesů a úmyslného jednání lidí nebo zvířat. Díry v zemi, které jsou vytvořeny úmyslně, například díry vytvořené při hledání potravy, při přesazování stromů nebo kůlové jamky vytvořené pro upevnění nějakého předmětu, obvykle vznikají procesem kopání. Nezáměrné díry v objektu jsou často známkou poškození. Výmoly a propadliny mohou poškodit lidská sídla.
Výmoly mohou vznikat v nejrůznějších materiálech a v nejrůznějším měřítku. Mezi nejmenší díry pozorovatelné člověkem patří špendlíkové dírky a perforace, ale nejmenším jevem popisovaným jako díra je elektronová díra, což je místo v atomu nebo atomové mřížce, kde chybí elektron. Největším jevem popisovaným jako díra je supermasivní černá díra, astronomický objekt, který může být miliardkrát hmotnější než pozemské Slunce.
Nejhlubší dírou na Zemi je člověkem vytvořený superhluboký vrt Kola se skutečnou vertikální hloubkou vrtání více než 7,5 míle (12 kilometrů), což je jen zlomek téměř 4 000 mil (6 400 kilometrů) vzdálenosti do středu Země.
Matematické a vědecké smyslyEdit
Díry v matematiceEdit
V geometrické topologii se má za to, že kobliha a šálek kávy spadají do stejného matematického „rodu“, protože každý z nich má jednu díru.
V matematice se díry zkoumají několika způsoby. Jedním z nich je homologie, což je obecný způsob přiřazování určitých algebraických objektů k jiným matematickým objektům, jako jsou topologické prostory. Homologické grupy byly původně definovány v algebraické topologii a homologie byla původně přísnou matematickou metodou pro definování a kategorizaci děr v matematickém objektu zvaném mnohostěn. Původní motivací pro definování homologických grup bylo pozorování, že dva útvary lze rozlišit zkoumáním jejich děr. Například kruh není disk, protože jím prochází otvor, zatímco disk je celistvý, a obyčejná koule není kruh, protože koule uzavírá dvourozměrný otvor, zatímco kruh uzavírá jednorozměrný otvor. Protože však díra „není“, není hned zřejmé, jak definovat díru nebo jak rozlišovat různé typy děr.
V geometrické topologii se však díry určují jinak. V tomto oboru je rod souvislé orientovatelné plochy celé číslo představující maximální počet řezů podél neprotínajících se uzavřených jednoduchých křivek, aniž by se výsledná mnohost stala nesouvislou. Laicky řečeno je to počet „děr“, které objekt má („díry“ interpretované ve smyslu koblihových děr; dutá koule by se v tomto smyslu považovala za objekt s nulovým počtem děr). Kobliha nebo torus má 1 takovou díru. Koule jich má 0.
Díry ve fyziceEdit
Ve fyzice se antihmota všudypřítomně popisuje jako díra, místo, které když se spojí s běžnou hmotou a vyplní díru, vede k tomu, že se díra i hmota navzájem vyruší. Je to analogické záplatování výmolu asfaltem nebo vyplnění bubliny pod hladinou vody stejným množstvím vody, které ji zruší. Nejpřímějším příkladem je elektronová díra; poměrně obecný teoretický popis poskytuje Diracovo moře, které považuje pozitrony (nebo obecně antičástice) za díry. Díry zajišťují jednu ze dvou základních forem vedení v polovodiči, tj. materiálu, z něhož jsou vyrobeny tranzistory; bez děr by nemohl protékat proud a tranzistory se zapínají a vypínají povolením nebo zakázáním vytváření děr.
Díry v biologiiEdit
Těla živočichů obvykle obsahují specializované díry, které slouží různým biologickým funkcím, jako je příjem kyslíku nebo potravy, vylučování odpadu a příjem nebo vylučování jiných tekutin pro reprodukční účely. U některých jednoduchých živočichů však existuje jediný otvor, který slouží všem těmto účelům. Vznik otvorů je významnou událostí ve vývoji živočicha:
Všichni živočichové začínají svůj vývoj s jedním otvorem, blastoporem. Pokud jsou otvory dva, druhý otvor se vytvoří později. Blastopor může vzniknout v horní nebo dolní části embrya.
Gramicidin A, polypeptid šroubovitého tvaru, byl popsán jako přenosný otvor. Když vytvoří dimer, může se zabudovat do buněčných dvouvrstvých membrán a vytvořit otvor, kterým mohou procházet molekuly vody.
Inženýrské smyslyEdit
Slepé a průchozí otvoryEdit
Typy otvorů v inženýrství: slepé (vlevo), průchozí (uprostřed), přerušované (vpravo).
Ve strojírenství, obrábění a nástrojářství může být otvor slepý nebo průchozí (nazývaný také průchozí nebo volný). Slepý otvor je otvor, který se vystružuje, vrtá nebo frézuje do určité hloubky, aniž by se prorazil na druhou stranu obrobku. Průchozí otvor je otvor, který zcela prochází materiálem předmětu. Jinými slovy, průchozí otvor je otvor, který prochází celým předmětem. Závitníky používané pro průchozí otvory jsou obvykle kuželové, protože se jimi rychleji závituje a třísky se uvolňují, když závitník opouští otvor.
Etymologie slepého otvoru spočívá v tom, že skrz něj není vidět. Může se také vztahovat na jakýkoli prvek, který je vyveden do určité hloubky, konkrétněji se vztahuje na díru s vnitřním závitem (závitové díry). Nebereme-li v úvahu hrot vrtáku, může být hloubka slepého otvoru konvenčně o něco hlubší než hloubka závitu.
Existují tři uznávané způsoby závitování slepých otvorů:
- Konvenční závitování, zejména u spodních závitníků
- Jednobodové závitování, kdy se obrobek otáčí a do obrobku se zavádí špičatý řezný nástroj stejnou rychlostí, jakou je stoupání vnitřního závitu. Jednobodové řezání uvnitř slepého otvoru, stejně jako vyvrtávání uvnitř otvoru, je ze své podstaty náročnější než řezání v průchozím otvoru. To platilo zejména v dobách, kdy jediným způsobem kontroly bylo ruční obrábění. Dnes jsou tyto úkoly díky CNC méně namáhavé, ale přesto stále náročnější než u průchozích otvorů.
- Šroubovicová interpolace, kdy obrobek zůstává nehybný a CNC (Computer Numerical Control) pohybuje frézou po správné šroubovicové dráze pro daný závit, frézuje závit.
Nejméně dva američtí výrobci nástrojů vyrobili nástroje pro frézování závitů ve slepých otvorech: Společnost Ingersoll Cutting Tools z Rockfordu ve státě Illinois a společnost Tooling Systems z Houstonu v Texasu představily v roce 1977 zařízení Thread Mill, které frézovalo velké vnitřní závity ve slepých otvorech zařízení na ochranu ropných vrtů proti vyfukování. Dnes může takový cyklus frézování závitů provádět mnoho CNC frézek (viz video takového frézování v části „Externí odkazy“).
Jedním z využití průchozích otvorů v elektronice je technologie průchozích otvorů, což je montážní schéma zahrnující použití vodičů na součástkách, které se vkládají do otvorů vyvrtaných v deskách s plošnými spoji (PCB) a pájí se na podložky na opačné straně buď ruční montáží (ručním umístěním), nebo pomocí automatických strojů pro vkládanou montáž.
PinholesEdit
Pinhole je malý otvor, obvykle vytvořený protlačením tenkého špičatého předmětu, jako je špendlík, skrz snadno prostupný materiál, jako je tkanina nebo velmi tenká vrstva kovu. Podobné otvory vytvořené jinými způsoby se také často nazývají dírkami. Dírky mohou být vytvořeny záměrně z různých důvodů. Například v optice se dírky používají jako clony pro výběr určitých světelných paprsků. Toho se využívá v dírkových kamerách k vytvoření obrazu bez použití objektivu. Dírkové otvory na obalech výrobků se používají ke kontrole atmosféry a relativní vlhkosti uvnitř obalu.
V mnoha oborech jsou však dírkové otvory škodlivým a nežádoucím vedlejším účinkem výrobních procesů. Například při montáži mikroobvodů mohou dírky ve vrstvě dielektrického izolantu pokrývající obvod způsobit selhání obvodu. Proto „aby se zabránilo vzniku děr, které by mohly vystupovat přes celou tloušťku dielektrické vrstvy, je běžnou praxí stínění několika vrstev dielektrika sušením a vypalováním po každém stínění“, čímž se zabrání vzniku souvislých děr.
.