Neviditeľná, elektricky vodivá povrchová úprava odpudzujúca nečistoty

Nanovlákna z plastických materiálov nových vlastností môžu byť kľúčom k rôznym technológiám budúcnosti a to včítane samočistiacich povrchov, priehľadnej elektroniky a biomedicínskych nástrojov schopných manipulácie s vláknami DNA.

Pracovníci z Ohio State University popísali v časopise Nature Nanotechnology novú úpravu povrchu plôch, ktorá nie je viditeľná voľným okom a ktorá je tenká a priehľadná ako sklenená tabuľa. V skutočnosti sa jedná o povrch pokrytý tenkými vláknami a ich chemickom ošetrení, ktorým vlákna nadobúdajú požadované vlastnosti.

Technológia, ktorá je momentálne v patentovom konaní, je založená na pokrývaní plochy vláknami špecifickej dĺžky a špecifických vlastostí. Podľa vedúceho pracovného tímu Arthura J. Epsteina, je možné týmito polymérmi pokryť prakticky akýkoľvek povrch a zmeniť jeho vlastnosti na nepoznanie.

Výskum, ktorý týmto poznatkom predchádzal, spočíval v testovaní vlastností vlákien rôznej dľžky, tvarov a prierezov. Tým sa zistilo, že drobnými zmenani je možné pripraviť povrch nasiakavý i vodoodpudivý. Je možné získať materiál ktorý nasáva alebo odpudzuje olej. Výberom vhodného polyméru je možné docieliť elektricky vodivého povrchu. To všetko sa dá pritom aplikovať na ohybné fólie. Sklá pokryté takouto fóliou zostávajú dlhšie čisté. A nielen to - ich povrch sa nezahmlieva. Úprava spôsobí, že kvapôčky sa zlejú a rozostrú sa po povrchu. Cez sklo s takým povrchom je neustále vidieť.

zaujimavosti10

Jednou z najpozoruhodnejších vlastností upraveného povrchu je jeho nečakaná schopnosť vyhľadávať molekulu dedičnosti (DNA). Keď sa totiž cez takto upravený povrch nechajú stekať kvapôčky obsahujúce vlákna DNA, tieto sa prilepia na okraje chĺpkov povrchu a zostanú tu visieť v rozmotanom tvare, i keď predtým vo vzorke boli zmotané do klbka. Pripomína to tak trochu molekuly rozvešané na šnúre na prádlo. Vlastnosti týchto polymérov ponúkajú celý rad nových smerov výskumu. Napríklad sa ponúka zistiť, ako zmienená DNA bude reagovať s ďalšími a inak upravenými molekulami polyméru, či tento dokáže zo vzorky zadržiavať taktiež RNA alebo proteíny...

Iné možnosti ponúka úprava povrchu polymérom, ktorý je vodivý. Umožňuje to vytvárať elektricky vodivé vrstvy. Ich prostredníctvom je možné pri zachovaní priehľadnosti, napájať molekuly vyžarujúce organické svetlo. Možnosť pokrývania plôch priehľadnými vodičmi otvára novinku - priehľadnú plastickú elektroniku.

Vedci odhaľujú stále nové a nové možnosti budúceho uplatnenia tejto technológie. Nanesením „chlpatého" povrchu na súčiastky a vnútornosti mikrofluidných prístrojov, je možné napríklad zvýšiť prietok kvapalín a ovplyvniť tým trebárs počet vzoriek, ktoré sú potom tieto prístroje schopné spracovať alebo vyhodnotiť.

Princípom novej technológie je zvládnutie dvoch rôznych chemických procesov. Ide o to, aby polyméry rástli dvomi smermi. Prvou úlohou je akési rozosiatie polymérových molekúl do plochy a tvorba nových polymérových bodov (akýchsi semien). Druhou úlohou je prinútiť tieto zárodky k vertikálnemu rastu a k tvorbe vlákien. Vlákna rastú ako steblá do výšky až do pokynu vedcami na zastavenie. Predĺžením a skrátením reakčnej doby je tak možné ovplyvňovať finálne vlastnosti novej plochy, pretože povlaky s rôzne dlhými vláknami majú odlišné vlastnosti.

Vedľa už odskúšanýchmožností využitia k príprave neorosujúcich sa skiel, samočistiacich sa povrchov od olejových nečistôt a organických svietivých diód, už teraz vedci pripravujú povrchovú úpravu fungujúcu ako senzor obsahu glukózy, zariadenia ku génovej terapii, umelé svaly, displeje na báze studeného svetla a elektromagnetické štíty na princípe interferencie. Ani to však nebudú ešte všetky možnosti uplatnenia nanovlákien z organických polymérov.

zaujimavosti11

Profesor Arthur J. Epstein,

špecialista na polyméry s magnetickými

vlastnosťami a vlastnosťami polovodičov.

zaujimavosti9

Obr. Kvapka vody balancujúca nad povrchom z polymérových nanovlákien. Zmenou vlastností polyméru je možné pripraviť povrch, ktorý tvorbu takýchto kvapiek nedovolí

(Foto: Jo McCulty, Ohio State University)

Spracoval: Roald Tretiník

Zdroj: Ohio State University

Späť

Najčítanejšie

Skalár III OS – ultra přesné měření

Prvním krokem k úsporám teplé vody (TV) v domě, je nezbytné, co nejpřesněji změřit její spotřebu. Česká společnost ULITEP, spol. s.r.o., ve spolupráci se společností Hydrometer GmbH, představuje vlastní výrobek, měřicí sestavu Skalár III OS s přesností do 1 %. VIAC

ULITEP

Automatické kotle na pelety ATMOS představují moderní vytápění

Automatické kotle na pelety dnes přestavují moderní způsob vytápění rodinných domů a jiných objektů. Kotle určené pro topení peletami s hořáky na pelety ATMOS A25 nebo A45 mají hodně společného s topením zemním plynem nebo topným olejem. VIAC

ATMOS


Energeticky úsporné, teplé, cenovo dostupné  suché podlahové kúrenie
Zdravá, prírodná alternatíva podlahy v podobe keramickej dlažby CREATON so sebou prináša množstvo výhod: úspora energie, nízka váha - len 38,25 kg/m2, hrúbka dlažby len 2 cm, použiteľnosť už po 48 hodinách, rýchlosť pokládky, jednoduchý perodrážkový systém, ktorý môže realizovať iba jeden človek a dokonca laik. VIAC

FA-BRICK