Archeologové znají dobu kamennou, bronzovou a železnou − a v té poslední stále ještě žijeme. To už ale přestává platit, protože železo pomalu, ale jistě nahrazují materiály na bázi uhlíku. Nejuniverzálnější prvek vesmíru stvořil uhlí, diamanty i všechno živé, tím ale jeho možnosti nekončí: vědci z něj dokážou vytvářet materiály, o jakých se přírodě ani nesnilo.

Už od předminulého století chemici objevují takřka nevyčerpatelný potenciál organických sloučenin založených na schopnostech uhlíku vytvářet jednoduché, dvojité i trojité vazby s atomy mnoha dalších prvků. V poslední době se ale pozornost obrací zpět k anorganickému uhlíku, který si vystačí sám nebo jen s několika málo dalšími atomy.

Atomy jako dílky stavebnice

Tým Stefana Curtarola z Duke University se zaměřil především na karbidy. Jde o běžně používané sloučeniny uhlíku. Ale zatímco u klasických karbidů je uspořádání atomů chaotické, pomocí počítačového modelování se vědcům podařilo navrhnout takové uspořádání atomů, které by jim dávalo ještě lepší vlastnosti: byly by tvrdší, odolnější vůči vysokým teplotám, a přesto lehčí. "Vůbec by mě nepřekvapilo, kdyby se ukázalo, že námi modelovaný materiál by byl vůbec nejtvrdší látkou s nejvyšším bodem tání, jaký existuje," říká vědec.

Jiné možnosti nabízejí uhlíková vlákna, která konstruktéři už dnes používají v kompozitních mate­riálech tam, kde je potřeba vysoká pevnost a nízká hmotnost. Hledají se však další způsoby uplatnění. Vědci z University of Illinois připravili uhlíkové vlákno s průměrem pouhých 0,4 milimetru zesílené siloxanem, což je sloučenina křemíku s kyslíkem, schopná vytvářet dlouhé řetězce. Takové vlákno se po připojení elektrického napětí smrští, takže může fungovat jako umělý sval. Na rozdíl od skutečného svalu ale vykazuje mnohem větší mechanickou pevnost: unese zátěž 12 600krát převyšující jeho hmotnost a dokáže vykonávat specifickou práci 758 joulů na kilogram, což je 18krát víc než přírodní sval.

Uhlíkové vlákno může sloužit k ukládání energie. Výztuha karoserie z kompozitu by tak zároveň mohla být i akumulátorem.

"Umělý sval z tohoto materiálu nabízí široké možnosti uplatnění, například v robotice, v protetice, v zařízeních podporujících lidský organismus a podobně," říká Caterina Lamutová, členka vědeckého týmu, který umělý sval vyvíjí.

Pokračování textu je k dispozici pouze pro platící čtenáře

  • Nové materiály na bázi uhlíku mají potenciál přenést změnu, jakou znamenal přechod od kamenných nástrojů ke kovovým.

Předplatitelé mají i řadu dalších výhod: nezobrazují se jim reklamy, mohou odemknout obsah kamarádům nebo prohlížet archiv.

Proč ji potřebujeme?

Potřebujeme e-mailovou adresu, na kterou pošleme potvrzení o platbě. Zároveň vám založíme uživatelský účet, abyste se mohli k článku kdykoli vrátit a nemuseli jej platit znovu. Pokud již u nás účet máte, přihlaste se.

Potřebujeme e-mailovou adresu, na kterou pošleme potvrzení o platbě.

Pokračováním nákupu berete na vědomí, že společnost Economia, a.s. bude zpracovávat vaše osobní údaje v souladu se Zásadami ochrany osobních údajů.

Vyberte si způsob platby kliknutím na požadovanou ikonu:

Platba kartou

Rychlá online platba

Připravujeme platbu, vyčkejte prosím.
Platbu nelze provést. Opakujte prosím akci později.