Supermateriály, ktoré zmenia našu budúcnosť

Recenzie

9.3.2015

Vývoj vedy aj technológií napreduje míľovými krokmi a my len s úžasom sledujeme ich pokrok. Pozrite sa s nami na štyri supermateriály, ktorých vlastnosti už čoskoro zmenia náš život.

Samoliečiace plasty

Illinoiským výskumníkom pod vedením profesora Scotta Whita sa podarilo vyvinúť plast so schopnosťou samoregenerácie. Doteraz boli známe iba materiály, ktoré dokázali zaceliť len drobné mikroskopické trhliny, ale tento nový plast vie vyplniť praskliny vo veľkosti niekoľkých milimetrov. Regeneračné schopnosti plastu sa odvíjajú od použitia špeciálneho zloženia zmenšujúcich sa vlákien, vďaka ktorým sa výskumníkom podarilo vytvoriť materiály so sieťou kapilár, inšpirované biologickými obehovými systémami. Ak teda dôjde k poškodeniu, dve susediace paralelné kapiláry, plné regeneračných chemických látok, začnú uvoľňovať svoj obsah. Po tom, čo sa kvapaliny premiešajú, vznikne gél, ktorý sa preklenie cez medzeru spôsobenú poškodením a túto trhlinu vyplní.

samolieciaci plast.jpg

2samolieciaci plast 2.jpg

Takéto schopnosti samoregenerácie by sa mohli stať obrovským prínosom aj pre bežné produkty. Možno ste už zaregistrovali smartfóny so samoopravitelným plastovým krytom, ktorý dokáže zaceliť škrabance do desiatich sekúnd. Ale čo tak rozbitý nárazník auta, ktorý sa sám opraví v priebehu niekoľkých minút od nehody?

Termoelektrické materiály

S neefektívnym mrhaním energie sa stretávame všade navôkol - nevyužité teplo sálajúce z notebookov, z rozpálenej kapoty auta či výfukové plyny z vozidiel. Nasledujúce roky by sa mali niesť v znamení rozšírenia lacných termoelektrických materiálov, ktoré by zvýšili ich efektivitu a vďaka nim by účinnosť mohla vzrásť až do 20 %. Reč je o materiáli s názvom skuterudit, ktorý je výborným vodičom elektrickej energie. Takéto vysoko účinné termoelektrické meniče by tak mohli premeniť prebytok tepelnej energie na elektrinu, ktorú by mohli vozidlá využiť na nabíjanie batérií. Vedci zo spoločnosti Alphabet Energy tvrdia, že takýto lacný termoelektrický generátor môžu výrobcovia automobilov jednoducho zapojiť na výfukové potrubie a zhromažďovať tak nevyužité teplo, ktoré sa následne premení na elektrickú energiu.

Perovskit

Posledné dva roky priniesli skutočný prevrat. Objavil sa totiž materiál, ktorý môže výrazne znížiť cenu výroby elektriny zo slnečnej energie. Perovskit nepotrebuje na svoju prevádzku kvapalinu a svojou účinnosťou sa dokáže vyrovnať kremíkovým solárnym panelom. Jeho výroba sa zaobíde aj bez ďalších špeciálnych a nedostatkových materiálov. Rovnako je aj jeho cena veľmi priaznivá. Účinnosť takéhoto fotovoltického článku s perovskitovým nástrekom vraj v blízkom čase dosiahne až 25 %.

nanos perovskitu.jpg

Aerogél

Posledný supermateriál je aerogél. Tento materiál je výborný tepelný izolant s vysokou tepelnou (až do 1200 °C), ako aj tlakovou odolnosťou (až 2000-násobok jeho hmotnosti). Hoci ide o gél, namiesto kvapaliny je vyplnený vzduchom, no pri styku s vodou sa znova mení na gél s vysokou krehkosťou.