Domů     Objevy
Nové syntetické vlákno inspirované srstí ledního medvěda
Zdroj: WikiCommons

Lední medvědi jsou dokonale přizpůsobeni nehostinnému prostředí Arktidy, kde žijí. Ještě v nedávné minulosti byla kožešina ledního medvěda ceněna mezi polárníky jako jedinečná ochrana proti chladu, větru a nepřízni počasí.

Vědci se inspirovali její mikroskopickou strukturou a pokusili se ji napodobit umělým vláknem s podobnými vlastnostmi..

Srst ledního medvěda má několik unikátních vlastností, které ji odlišují i od ostatních zvířecích obyvatel dalekého severu, jako jsou například polární lišky. Vlákna srsti ledního medvěda se liší i od srsti jejich příbuzných, medvědů hnědých a medvědů grizzly žijících jižněji.

Lední medvěd je vrcholným predátorem a svoji kořist často loví ve vodě. Srst si tak musí uchovávat své hřejivé vlastnosti i při namočení. Řada živočichů si proto vyvinula různé navzájem se překrývající druhy srsti, kde svrchní vrstva je vodoodpudivá a spodní „podsada“ je hustá a hřejivá.

Unikátní vlastnosti medvědí srsti

U živočicha velikosti ledního medvěda, který nezřídka váží přes 400 kilogramů, by ale taková kombinace byla velmi objemná. Kdyby navíc došlo k proniknutí ledové vody do spodní vrstvy srsti, nejenže by medvědovi byla zima a hrozilo by mu umrznutí, ale mnohem dříve by se zřejmě utopil, protože srst tohoto objemu by nasákla tolik vody, že by jej stáhla pod hladinu.

Příroda proto lední medvědy vybavila srstí, která je jak hřejivá, tak nenasákavá. Srst je navíc propustná pro infračervené záření a dovolí medvědí pokožce, která je ve skutečnosti černá, absorbovat maximální množství slunečního záření, kterého je v Arktidě poskrovnu.

Zdroj: aerogel.org

Vědci z univerzity v čínském Chang-čou zkoumali strukturu medvědí srsti na mikroskopické úrovni a zjistili, že její jádro je tvořeno velmi porézní strukturou. Ta v sobě obsahuje násobně více vzduchu než například lidský vlas a slouží tak jako dokonalý tepelný izolant.

Povrch srsti je potom potažen pružnou keratinovou blánou, která nepropouští vodu, a při ponoření tak zabraňuje jejímu nasáknutí. Čínští vědci se pokusili napodobit tuto strukturu pomocí syntetických materiálů, které by bylo možné průmyslově vyrábět a zpracovávat.

Jak napodobit matku přírodu

Jako základ porézní struktury vlákna použili aerogel. Jedná se o dosud nejlepší uměle vyrobený tepelný izolant, který používá například i NASA na kosmických lodích. Aerogel je také nejlehčí trojrozměrný materiál, který vzniká nahrazením kapaliny v gelovém útvaru plynem při zachování její prostorové struktury.

Základem se v tomto případě stal gelový polysacharid zvaný chitosan, který pro zpevnění svého těla vytváří některé medúzy nebo korýši a který lze průmyslově vyrábět.

Problémem aerogelu je však jeho křehkost. Aerogelové vlákno se při ohybu velmi snadno láme a má i malou pevnost v tahu. Ve druhém kroku proto vědci na aerogelové jádro z chitosanu nanesli termoplast. Aerogelové vlákno roztočili okolo své osy velkou rychlostí a díky tomu jej kompletně obalila tenká vrstva temoplastu.

Ta nahradila vnější keratinovou blánu přítomnou v medvědí srsti, a zajistila tak nově vzniklému vláknu voděodolnost a nenasákavost. Navíc jej zpevnila natolik, že pro jeho zpracování je již možné použít běžné pletací metody.

Díky tomu je možné z něj přímo tkát látky na oblečení. To si přitom uchovává své vlastnosti například i po vyprání v pračce a při běžném nošení nepodléhá opotřebení více než například vlna.

Vysoký tepelný komfort

Přitom k zajištění stejné hřejivosti jako u prvotřídní vlny stačí pouze pětinová tloušťka látky z tohoto nového materiálu. Tenké podvlékací tričko je proto schopno zajistit stejný tepelný komfort jako tlustý vlněný svetr.

Materiál přitom dle vědců při nošení pocitově připomíná něco mezi bavlnou a syntetickým vláknem a je zcela prostý „svědivého pocitu“, který mohou někteří lidé pociťovat při nošení vlněného oblečení. Možnost průmyslové výroby a zpracování je do budoucna příslibem dostupných cen tohoto nového materiálu.

Dalším krokem je potom jeho přenesení z laboratoří do textilního průmyslu, o který již projevila zájem armáda.

Štítky:
reklama
Související články
Polyethylen, respektive výrobky z něj, jako jsou plastové tašky, láhve a obaly na potraviny, je největším přispěvatelem k celosvětovému znečištění planety plasty. Navíc je v přírodě prakticky nerozložitelný, trvá to až tisíc let. Vědci nyní přišli s postupem, jak ho přeměnit na něco užitečného. Bakterie rodu Pseudomonas aeruginosa přirozeně konzumují polyethylen jako zdroj potravy. Vědci […]
Proslaví ji nález sochy býčka, po které také získá svůj název. Vyjma cenných artefaktů však jeskyně láká i na dávný masakr, jehož pravá podstata stále nebyla přesvědčivě objasněna. Začneme ale od začátku. Podle odborníků patří Býčí skála, ležící v Moravském krasu, k nejvýznamnějším speleoarcheologickým lokalitám ve střední Evropě. Nejenže se zde uskutečnil první paleolitický výzkum […]
Existuje skupina onemocnění, v 95 % zatím neléčitelných, jimiž celosvětově trpí více lidí, než je pacientů s rakovinou a AIDS dohromady. Přesto jsou nazývána jako vzácná onemocnění, protože na každé z nich připadá jen několik stovek či desítek pacientů. Vzácných onemocnění je však známo okolo 7000 a v ČR jimi trpí půl milionu osob (a […]
Po dlouhá léta sváděli mnohdy nerovný boj s rakovinou především lékaři, a to s pomocí chemoterapie, ozařování nebo léčiv. Co kdyby však tuto práci najednou převzal někdo jiný? Někdo tak malý, který svou pozornost dokáže zaměřit výhradně na buňky spojené s nádorovým bujením? Například genetiky ze Šen-čenské univerzity upravená střevní bakterie Escherichia coli. Na začátku […]
Pacienti s celiakií, pšeničnou alergií a intolerancí se konečně dočkají bezlepkového pečiva kvality konvenčního pečiva. Novou recepturu vyvinul tým výzkumníků společnosti Perník s.r.o., Mikrobiologického ústavu AV ČR, Výzkumného ústavu potravinářského Praha a firmy RADANAL s.r.o. Technologická agentura České republiky (TA ČR) podpořila tento projekt v rámci Programu EPSILON.   Bezlepková bageta je výsledkem čtyřletého výzkumného […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz