Pět barev červeného zelí
Červené zelí nemusí být vždycky jenom červené. Jeho výluh může mít třeba zelenou, nebo i žlutou barvu.
Pokud ti už někdo řekl, že jsi jako nezmar, pak jsi byl pravděpodobně velmi vytrvalý ve svém úsilí. Biologové tak ale především označují jednoho žahavce, který přečká téměř vše díky své nevídané regenerační schopnosti. Vlastní tělo totiž dokáže neuvěřitelným způsobem obnovovat a opravovat. Co kdyby si tuto “nezmaří” vlastnost osvojily i plasty? Pak bychom možná dokázali zatočit se zbytečným odpadem.
Pokud tě někdy napadlo, že by bylo skvělé vynalézt nezničitelné plasty, věř, že na tvém nápadu už se pracuje. Vědci z Univerzity v Illinois se už v roce 2001 inspirovali naším vlastním cévním systémem a způsobem, jak se tělo vyrovnává například s odřeným kolenem. Vyvinuli syntetické látky, které mají vlastnosti podobné živým tvorům. Dokážou zacelit mechanická poškození, a dokonce mohou samy růst. Takto vyvinuté syntetické materiály jsou uvnitř propojeny cévní strukturou, díky které umí vést hojivé chemické látky do všech svých částí. Ty se pak postupně přeměňují v zacelující gel. Jakmile se díry a štěrbiny zaplní, gel ztvrdne do tuhého polymeru a stane se součástí původní plastové hmoty. Takto opravené poškození pak dosahuje i 60% pevnosti oproti původnímu stavu. Jak sami vědci ale poukazují, tímto způsobem je možné zacelit jen menší perforace, například průstřel kulkou.
Obr. 1: Schéma sítě kapilár přenášejících regenerační gel na místo poškození
Obr. 2: Přívod regeneračních chemikálií skrze kapiláry (modrý a červený kanálek) do poškozeného místa a tvorba zacelujícího gelu
Obr. 3: Časosběr samoopravy u poškozeného plastu (zleva doprava)
Samoopravovacích platů je ve skutečnosti mnohem více. Do jedné skupiny patří ty, které ke svému “hojení” používají ultrafialové záření.
Právě plastům, které se hojí pouhým slunečním zářením, se rozhodli věnovat i vědci z University of New South Wales Sydney. Vyvinuli tak plast tisknutelný na 3D tiskárně, který k opravě potřebuje jen hodinu pod obyčejnou LED žárovkou. Samotná oprava pak dokonce činí nově zacelené místo mnohem pevnější než před tím.
Celý kouzelnický trik spočívá v obohacení tekuté 3D tisknutelné pryskyřice o speciální prášek. Tímto aditivem je trithiokarbonát, běžně odznačovaný zkratkou RAFT (reverzibilní aditivní fragmentační řetězový přenašeč). Díky němu je plast schopen přeskupit vlastní nanoskopickou síť, která samotný materiál tvoří, a zacelit vzniklá poškození či spojit dva díly zpět dohromady. Velkou výhodou nového objevu je především rychlost opravy a možnost provádět celý proces v běžných laboratorních podmínkách. Doposud známé postupy vedoucí k samoopravě vyžadovaly minimálně 24 hodin a opakování regeneračního cyklu či přítomnost velmi vysokých teplot dosahovaných ve speciálních pecích.
Obr. 4: Housle vytisknuté pomocí 3D tiskárny před a po procesu samoopravy
Hlavní motivací výzkumu je především snaha snížit produkci plastového odpadu. Samoopravovací plasty šetří životní prostředí nejen díky své delší životnosti. Důležitou roli hraje i absence nutnosti recyklace, která je rovněž energeticky i technologicky náročná.
Pokud tě téma zázračných plastů zaujalo, přečti si i náš článek Plasty, které se sami opraví, kde se dozvíš další zajímavosti.
Zdroje: