Uhlíková nanovlákna zažívají v posledních letech své vítězné tažení světem nových materiálů. Vyrobit z nich však komplikované tvary ve velikostech měřených v milióntinách metru však není snadné. S novou technologií přišli vědci z americké University of Michigan.

Uhlíková nanovlákna mají řadu až neuvěřitelných vlastností. Jsou neuvěřitelně pevná a zároveň lehká, mají také unikátní vlastnosti jakožto vodiče tepla a elektrického proudu. Není proto divu, že se vědci snaží využít je i pro konstrukci miniaturních zařízení, využitelných zejména v lékařství.

A právě zde vědci dlouho naráželi na problém. Vnitřní struktura vláken, která je daná v první řadě způsobem propojení uhlíkových atomů, je předurčuje k tomu, aby z nich šly snadno vyrobit tvary rovné a svislé, podobné např.

výškovým budovám typu „mrakodrapů“. „Vytvoření komplexnějších tvarů z tohoto materiálu představuje v oblasti nanoinženýrství jednu z největších výzev,“ vysvětluje podstatu problému John Hart z Katedry mechanického inženýrství na Michiganské univerzitě.

Nová technologie, kterou společně se svými spolupracovníky vytvořil, využívá tzv. kapilární síly na povrchu kapaliny. Vědci nejprve nanesou speciální inkoust, který funguje jako katalyzátor, na křemíkovou destičku.

Na ní poté nechají vyrůst tvary vláken, které jim předepsal inkoust. Poté na destičku nanesou rozpouštědlo (v tomto případě aceton) a nechají jeho povrchové napětí, aby zohýbalo vlákna do trojrozměrných tvarů.

„V podstatě jsme neprogramovali vznik trojrozměrných tvarů pomocí dvojrozměrných obrázků. Přišli jsme totiž na to, jak původní tvar ovlivňuje to, jak kapilární síly mění geometrickou strukturu vlákna.

Některá se ohýbají, jiná se kroutí a my je můžeme kombinovat, jak se nám zlíbí,“ popisuje podstatu svého postupu John Hart.