fbpx
Přečteno 2520x

Tabulka periodických prvků se v posledních letech solidně rozrůstá. Vědci objevují, či přesněji řečeno přímo vytvářejí, nové materiály, jejichž unikátní vlastnosti umožňují následné multifunkční využití, o kterém se nám dosud mohlo jen zdát. Utopií už dnes nejsou ani metamateriály, které dokážou absorbovat, ohýbat či zdokonalovat elektromagnetické vlny takovým způsobem, že jsou ve finále prakticky neviditelné. Například projekt Materials Genome Initiative se snaží – za pomoci strojového učení, kvantové mechaniky a umělé inteligence – zmapovat stovky milionů odlišných kombinací prvků současné periodické tabulky a počet možných nových materiálů odhaduje na tisíce. 

Související…

Mají se doktoři bát o práci? Robotičtí chirurgové se blížíExponencionální technologie. Jste připraveni vstoupit do budoucnosti?Umělá inteligence 2.0 aneb co je vlastně internet věcí?

Kompozitní materiály z uhlíkových vláken se dnes uplatňují ve výrobě automobilů (elektromobilita by bez nich byla zhola nemožná) a v dalších oblastech, kde je potřeba například odlehčit konstrukci. Pokročilé slitiny nám zas umožňují vyrábět raketové motory nové generace, které zajistí větší trvanlivost a výdrž. To je ale pouze začátek – některé dnešní biomateriály už dokážou nahradit lidské klouby a používání nanomateriálů je hnacím motorem průlomu ve skladování energie a vývoje kvantových počítačů. Už jste slyšeli třeba o křemíkových destičkách, které mohou být připevněny přímo na lidské tělo a následně nám umožní zcela nový způsob komunikace s naším okolím (např. naším domácím scloudem)? Nebo o zázračném grafenu, který je hned dvěstěkrát pevnější než běžná ocel? 

Zázračný grafen

Jedním z nejperspektivnějších nových materiálů je grafen. Tato supertenká 2D verze diamantu (či chcete-li grafitu) bude v budoucnu klíčovou surovinou při výrobě a vývoji senzorů. Bohužel je jeho výroba i přes mnohé pokusy stále ještě neuvěřitelně drahá - za metr čtvereční zaplatíte přibližně 100 000 dolarů, což je více než dva miliony korun, a to má ještě ve většině případů stále defekty. 

Supertenká verze diamantu se jmenuje grafen. Jeho elektrony nemají téměř žádnou efektivní hmotnost a pohybují se téměř rychlostí světla

Už v roce 2010 za jeho objev (s pomocí lepicí pásky) získali Andre Geim a Konstantin Novoselov Nobelovu cenu za fyziku. Dnes se díky němu vyrábí elektronika nové generace o podstatně vyšších výkonech než v minulosti. Elektrony, z nichž se tento materiál skládá, nemají téměř žádnou efektivní hmotnost, což jim umožňuje se pohybovat téměř rychlostí světla. Grafen je tedy nejen extrémně vodivý, současně také propouští světlo (má tloušťku jediného atomu) – což nahrává výrobcům displejů a fotovoltaických článků. S využitím tohoto materiálu se počítá také pro mikroprocesory a počítačové paměti.

nanocastice shutterstock 522787642

Nejen grafenem a jeho nejbližšími konkurenty (podobně lze využít například také cín, bór nebo fosfor) se samozřejmě zabývají i české firmy – vždyť už historicky patříme k průkopníkům v nanosvětě. Podle předního propagátora tohoto oboru Jiřího Kůse budeme letos poprvé možná slavit i první národní nanotechnologický den. A bude proč – můžeme se pyšnit například společností Nanopharma, která se podílela na vývoji vůbec prvního umělého lidského orgánu. Brzlík, který by mohl výrazně napomáhat při léčbě alergií a především pak posilovat imunitu lidem po transplantacích nebo po chemoterapiích, přijede taktéž v září do Prahy osobně představit Liliana Berezkinová na nultý ročník technologického festivalu Future Port Prague.

Materiály budoucností míří do našich těl

Budoucnost počítá s materiály nové generace, tedy nejen pro využití v digitálních systémech, energetice či dopravě, ale široké pole působnosti jim skýtá medicína (od biodegradabilních materiálů, které se rozpadnou v těle příjemce, přes supermoderní implantáty až po „chytré“ diagnostické a léčebné látky). Spektrum materiálů obsáhne ty přírodní, stejně tak jako ty plně syntetické. Koupit si dnes můžete například i běžecké boty, které jsou vyrobeny z čistě biologického materiálu – algae. Výčet zajímavých materiálů by mohl být nekonečný, pro další inspiraci zmiňme například ještě možnosti, které nabízí aktuální objevy z oblasti mechanicky responzivních materiálů, které budou schopné se přizpůsobit okolnímu prostředí.

 

 

foto: Shutterstock

Future Port Prague

Future Port Prague



Související články

Pokračováním v prohlížení těchto stránek souhlasíte s Podmínkami užití a Pravidly využití Cookies.