Pondělí 25. října 2021, svátek má Beáta
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet

Lidovky.cz

Materiál, který se sám opravuje

Věda

  8:43
PRAHA - Punčochy, na nichž se nikdy neobjeví očko, samoopravující se pneumatiky nebo třeba plášť, který vydrží víc než jeho majitel. Předzvěstí výrobků se zázračnými vlastnostmi je hmota vyvinutá francouzskými vědci.

Šéf chemického oddělené francouzského Národního centra Ludwik Leibler. foto: AFP

Pásek gumy, který je možné natáhnout na několikanásobek původní délky, nikoho nepřekvapí. Proto experimentátor přikročí k dalšímu kroku: proužek rozřízne a následně k sobě obě části přiloží. Není potřeba žádné lepidlo, ani nejsou konce nijak nahřívány. Po několika desítkách minut má materiál opět stejné vlastnosti. Je možné ho natahovat stejně jako před drastickým zásahem nože. Skutečnost, že hmota bez újmy snese opakované narušování a „léčení“, je skutečnou vědeckou senzací. Hmota s popsanými vlastnostmi je dílem vědců z francouzského Národního centra pro vědecký výzkum (CNRS) a soukromé firmy Arkema. O jeho složení i neobvyklých vlastnostech vynálezci informovali ve včerejším čísle vědeckého časopisu Nature. Materiál, který ještě nedostal jméno, je vyroben z mastných kyselin a močoviny.

Tajemství chemické přitažlivosti
Trik, který umožnil dodat materiálu regenerační schopnost, je v nahrazení kovalentních vazeb v gumě slabšími, ale obnovitelnými. Dlouhé řetězce molekul tvořících hmotu běžné gumy jsou provázány třemi druhy vazeb: iontovou, vodíkovou a kovalentní. Pouze vodíková vazba se může sama obnovit, ovšem guma jich neosahuje dost na to, aby bylo spontánní spojení materiálu možné.

Řešení, ke kterému dospěl tým vedený Ludwikem Leiblerem, je prosté: jak iontovou, tak kovalentní vazbu je potřeba nahradit vazbou vodíkovou.  Po poškození materiálu, například po zásahu nože, se vodíkové vazby obnoví, a poskytnou tak „atomární lepidlo“, díky kterému se dlouhé polymery v místech znovu spojí.

Levné a ekologické
Ovývoj samoobnovujících se materiálů se snaží mnoho vědeckých pracovišť, ovšem většinou s nepřesvědčivými výsledky. Částečného úspěchu dosáhl v roce 2001 tým Scotta Whitea, který smíchal epoxidovou pryskyřici s miniaturními kapslemi naplněnými monomery. Když došlo k místnímu narušení povrchu, byla současně zničena i pouzdra s monomery. Jejich uvolnění a následný kontakt s katalyzátorem spustil polymeraci, díky níž se rána zacelila.

Proces ale na jednom místě nemohl proběhnout víckrát za sebou. Zajistit opětovnou dodávku „léčiv“ s pomocí drobných kanálků je možné jen na některých místech, nikdy v celém objemu hmoty. Konstrukce kanálků je navíc velmi náročná. Nová hmota naopak vyniká jednoduchostí výroby. Francouzští vědci uvedli, že v pařížské laboratoři již vyrobili víc než kilogram substance. Proces výroby je přitom velmi ekologický. Vstupní suroviny, rostlinné oleje a močovina, jsou snadno dostupné.

Otužování podle Wima Hofa je nebezpečné. Hrozí zástava, říká kardiolog Táborský

Premium Otužování je nejlepší prevence proti těžkému průběhu nemoci covid-19. Lidé mají větší šanci, že neskončí v nemocnici,...

Dětem, kterým pomáháte moc, mozek nepracuje správně, říká speciální pedagožka

Premium „Kdybychom k dětem v batolecím a předškolním věku přistupovali v některých oblastech víc ,postaru‘, měli bychom méně...

Váš syn bude žít jen pár týdnů. Zpověď matky zesnulého hokejisty Buchtely

Premium Přežít své dítě. Pro každého rodiče ta nejhorší představa. Teprve dvacetiletý hokejista Ondřej Buchtela zemřel loni v...

Děti zabalené do merina. Redakce testovala oblečení Crawler
Děti zabalené do merina. Redakce testovala oblečení Crawler

Redakce se pustila do testování oblečení od značky Crawler, která vše šije ručně a z merino vlny. Zajímají vás názory našich maminek?

Mohlo by vás zajímat