Parafráze názvu známého románu Milana Kundery je na místě. Technologům se totiž nedávno podařilo vyrobit tak lehký a přitom pevný materiál, že to bere dech. Peří proti němu připomíná slona, který je navlečen do olověného brnění.
S polystyrenem se setkal každý z nás. Tento materiál, který se používá v obalovém průmyslu nebo ve stavebnictví, je proslulý svou lehkostí. Ale látka, kterou vyvinuli vědci z laboratoří firmy Hughes (HRL), Kalifornského technologického institutu a Kalifornské univerzity v Irvine, polystyren hravě strčí do kapsy.
Je totiž hned stokrát lehčí. Ba dokonce i aerogely (viz box) na ni hledí se závistí.
1000x tenčí než vlas
V čem tkví tajemství této lehkosti? Drtivou většinu objemu tohoto materiálu totiž tvoří vzduch, a to až 99,99 procent. Vzduch zde obepíná strukturovaná mřížka, vyrobená z kovových nanotrubiček. „Její stěny jsou až tisíckrát tenčí než lidský vlas,“ upřesňuje jeden z výzkumníků Tobias Schaedler.
Pokud má nějaká látka takovou strukturu, má i zajímavé vlastnosti. Především je odolná proti deformacím. I když ji něco velmi výrazně mechanicky poškodí, dokáže se za krátkou dobu vrátit do původního tvaru.
Podobně jako zmíněné aerogely dokáže pohltit i značné množství energie ve formě tepla, má tedy má velmi dobré izolační vlastnosti.
Revoluční látka
Nový materiál je vyvíjen pro americkou vládní agenturu DARPA. „I když je jeho kostra vskutku mikroskopická, je materiál pevný a silný,“ vysvětluje letecký inženýr Lorenzo Valdevit, který má celý výzkum na starosti.
A kde by tato výjimečně lehoulinká látka mohla najít své využití? Inu, možností je nespočet. Mohou z ní být vyráběny elektrody pro baterie, ale i složité konstrukce. Ředitel výzkumné sekce materiálů laboratoří HRL, které se na výzkumu také podílejí, William Charter, k tomu dodává:
„Moderní stavby jako Eiffelova věž nebo most Golden Gate jsou lehké a efektivní kvůli své architektuře. Nyní jsme ale svědky revoluce ve stavebních materiálech.“ Nová látka své uplatnění může najít i v dopravě.
Kdoví, třeba se již brzy dočkáme gigantických dopravních letadel nebo zaoceánských lodí, které budou vyrobeny v podstatě ze vzduchu….
Co jsou aerogely?
Kde hledat tajemství aerogelů, látek, pro které se vžilo označení zmrzlý či modrý kouř? Ve vzduchu a v křemíku. Aerogel obsahuje 99,98 % vzduchu, zbytek připadá na oxid křemičitý. Vyrobit ho lze ovšem i ze sloučenin uhlíku, hliníku, chromu, zinku a cínu.
Poprvé byl vytvořen v roce 1931 z prachobyčejné želatiny. Jeho současná podoba s využitím křemíku vznikla jako výsledek výzkumu NASA procesem vysoušení gelu, tvořeného směsí oxidu křemičitého, kapalného oxidu uhličitého a etanolu, to vše v extrémních podmínkách.
Vnitřní struktura aerogelu se skládá z křemičitých dutých koulí o velikosti řádově několika nanometrů. Zatím nejslibnějším použitím aerogelu se jeví tepelná izolace. Materiál má 40× lepší izolační vlastnosti než sklo a přitom váží jen tisícinu jeho hmotnosti.
