04:00 16. prosince 2019
Nanomolekuly (ilustrační foto)

Stylově změnit. Proč se čeští a ruští vědci snaží slučovat neslučitelné?

© Foto : Pixabay
Svět
Získat krátkou URL
2261
Sledujte nás na

Hybridní materiály jsou trendem moderní vědy a jsou na vrcholu popularity už nejeden rok. Nehledě na to, že „chytré“ materiály nebyly zatím zavedeny do výroby, našli vědci už nyní spoustu variant jejich možného využití. Na jejich vývoji pracují i čeští vědci spolu se svými kolegy v Rusku.

Slučuj a panuj

Hybridní materiály v sobě spojují hned několik různých vlastností. Jde například o sloučení neorganických a organických látek.

O hybridních materiálech se začalo mluvit poprvé na začátku našeho století a zvláště populární se staly okolo roku 2010. Vědci z různých zemí začali tento problém zkoumat a vědecké studie na toto téma jsou mezi nejvíce citovanými a nejvíce čtenými na webu. Široké použití „chytrých“ materiálů se však plánuje teprve za 10 let.

Hybridní materiály jsou plodem spolupráce vědců různých oborů: chemiků, fyziků a znalců materiálů. A to proto, že v jedné vědecké organizaci zpravidla není všechno potřebné pro získání a výzkum těchto materiálů.

„Je k tomu potřebné drahé analytické zařízení vysoké třídy a vysoce kvalifikovaní operátoři. Sami vědci musí mít široký vědecký rozhled a znalosti v nejrůznějších oblastech, aby ovládali celou tuto problematiku: musí dobře znát chemii a základní věci z fyziky, lékařství a molekulární biologie,“ řekl docent Výzkumné školy chemických a biolékařských technologií Tomské polytechnické univerzity Pavel Postnikov.

V Rusku se zabývají výzkumem hybridních materiálů četné vysoké školy, včetně Tomské polytechnické univerzity (TPU). Vědci z Tomsku spolupracují se zahraničními kolegy z Česka, Francie, USA, Velké Británie, Španělska a Německa, někteří z nich se účastní vědeckého procesu na TPU a věnují se přípravě budoucích vědců.

Co všechno se dá vyrobit z hybridních materiálů

Na výzkumné škole chemických a biolékařských technologií TPU pod vedením profesora Mechmana Jusubova se realizuje přes deset různých směrů v získání hybridních materiálů. Pavel Postnikov informoval o některých z nich.

Prvním směrem je vytvoření vysokocitlivých senzorových systémů. Senzory jsou totiž vícevrstvé. Jejich základem je tenká vlnitá zlatá fólie o rozměru 1x0,5 cm modifikovaná zvláštními organickými sloučeninami – diazoniovými solemi. Díky práci vědců z TPU se dají pomocí senzoru zjistit toxické látky, těžké kovy a také některé choroby a vady ve struktuře DNA. Předností hybridních senzorů je velmi vysoká citlivost, rychlost analyzování a možnost provedení analýzy hned na místě, kde byly vzorky odebrány.

Druhým směrem je vytvoření materiálů, které na vnější stimuly reagují změnou svých vlastností. Například materiály s kontrolovatelnou smáčivostí potřebné v nejrůznějších oblastech, strojírenstvím počínaje a konče kosmickými přístroji a lékařstvím. Třetím směrem je vývoj nové metodologie organických chemických reakcí pod vlivem slunečního světla v podmínkách plazmonové katalýzy. Vědcům z TPU se podařilo mj. uskutečnit proces polymerizace – syntézy polymerů – za laboratorní teploty pod vlivem světla, i když obyčejně probíhá tento proces za vysoké teploty. Výsledky tohoto výzkumu byly zveřejněny v časopise Journal of Materials Chemistry A.

Předpokládá se, že tato metodologie napomůže vzniku chemické výroby nového typu – efektivní, ale přitom ekologicky mnohem čistější. V budoucnu bude možné stavět chemické závody na slunných místech a využívat jako zdroje energie sluneční světlo.

Více:

Vědci ukázali, jak vypadá Země očima mimozemšťanů
Čeká Zemi invaze agresivních pavouků? Změna klimatu mění povahu tohoto hmyzu, varují vědci
Vědci zjistili, jaký vliv má smartphone na produktivitu mozku
Ohrozí sucho českou ekonomiku? Vědci mají odpověď
Pravidla společenstvíDiskuse
Komentovat pomocí FacebookuKomentovat pomocí Sputniku
  • Komentář