Vidieť neviditeľné

30. sep. 2017 • Nanotechnológie

Vidieť neviditeľné

Nanovedy či nanotechnológie sú pre nás pojmy, ktoré patria do súčasného, moderného sveta a predstavujú dnes naozaj veľký boom. Málokto ale vie, že už v dávnej histórii sa bádatelia niečím podobným zaoberali. O tom, že to tak je, svedčí dokument s názvom Vidieť neviditeľné z cyklu Spektrum vedy, ktorého odborným garantom je prof. RNDr. Ján Dusza, DrSc.

Hovorí sa napríklad, že už v 4. storočí boli rímski sklári schopní pripraviť špeciálne typy skla, a to tak, že do klasického skla pridávali nanočastice zlata, striebra a iných kovov. Tento proces vedeli zvládnuť tak, že vždy vyrobili sklo rôznych farieb. V histórii sa tiež traduje, že existuje tzv. Likurgov pohár – niekoľko ukážok je uložených v Britskom múzeu. Pohár je typický tým, že keď sa osvetlí zvonku, má zelenú farbu a keď sa osvetlí zvnútra, má farbu červenú. Zmena farieb súvisí s nanočasticami kovu, ktoré sú obsiahnuté v tomto skle. „Nevie sa, ako to pripravili, nanočastice sú veľkosti 70 nanometrov, ale práve tieto nanočastice spôsobujú zmeny farby,“ vysvetľuje v úvode popularizačného dokumentu prof. RNDr. Peter Baláž, DrSc. z Ústavu geotechniky SAV.

Likurgov pohár – zelený Likurgov pohár – červený

Ako ďalší príklad v dokumente uviedol prácu anglického vedca, fyzika a chemika Faradaya, ktorý sa v roku 1850 pokúšal vysvetliť, prečo vitráže v kostoloch urobené z toho istého materiálu sú raz červené a raz modré. Dôvodom je, že sa pridávali nanočastice zlata. Každopádne treba tiež spomenúť Richarda Feynmana, ktorý prvý na svete povedal, že encyklopédiu Britannica bude niekedy v budúcnosti možné umiestniť do pamäte, ktorá je porovnateľná so špičkou ihly. Tieto naozaj odvážne slová vyslovil už v roku 1959.

Nanomateriály dnes

S nanomateriálmi sa dnes stretávame aj v každodennom živote. Stačí si spomenúť na rôzne elektronické zariadenia ako mobily či počítače, ale aj sklené povrchy a obrazovky, oteruvzdorné obrazovky, rovnako tak rôzne kozmetické prípravky. „Tak napríklad aj krém na opaľovanie obsahuje nanočastice, ktoré umožňujú lepšie vstrebávanie krému,“ uvádza v dokumente riaditeľ Ústavu materiálového výskumu SAV RNDr. Peter Švec, PhD., ktorý ďalej dopĺňa použitie nanomateriálov aj v oblasti biomedicínskych aplikácií. „Vieme sa vďaka nanotechnológiám zamerať na konkrétnu oblasť ľudského organizmu, kde má liečivo presne pôsobiť.“

práca s nanomateriálmi

Pri získavaní nanopráškov do púdrov v oblasti kozmetiky zas výrazne pomáha mechanochemický mlyn, pomocou ktorého odborníci dokážu pomlieť materiály na požadovaný jemný prášok. Má však okrem toho ďalšie, veľmi široké použitie. 

Obrovský prínos dnes nanočastice znamenajú aj v automobilovom priemysle. Ak si zoberieme spotrebu benzínu, až 30 percent sa minie na to, aby sa prekonával odpor. „Nanomateriály v rotujúcich alebo kĺzajúcich sa súčiastkach pomáhajú znižovať tento odpor, čím sa dosiahne výrazná úspora energie, čo sa prejaví aj v našich peňaženkách,“ uvádza RNDr. Fratišek Lofaj, DrSc. z Ústavu materiálového výskumu SAV.

„Slovensko je malá krajina,“ pripomína v dokumente prof. RNDr. Peter Samuely, DrSc., člen Predsedníctva SAV, pričom v rámci nanovied je podľa neho možné orientovať sa len v úzkom segmente. „Na moje potešenie nemáme výskumné ústavy len v Bratislave, ale aj v Košiciach, kde sa venujú keramike či materiálom vyznačujúcim sa magnetickými elektronickými vlastnosťami.“ Ústav geotechniky SAV sa napríklad tiež zaoberá získavaním a spracovaním nerastných surovín, baníckou problematikou. Mechanickým mletím sa vedia dostať do požadovaných rozmerov, vysledovať vzniknuté vlastnosti nových materiálov a posunúť ich ďalej na rôzne využitie, na rôzne aplikácie.

ukážka nanomateriálov z dokumentuSpolupráca jednotlivých centier je veľmi živá nielen na Slovensku, ale aj vo svete. Ako príklad treba uviesť partnerstvo s americkým inštitútom na onkologickom výskume, s našimi vedcami tiež spolupracujú odborníci z Taiwanu. „Pojem nano vyvoláva v ľuďoch zvláštny pocit. Na priblíženie použime ľudský vlas, ktorý má rozmerovo veľkosť asi niekoľko mikrónov. Ak ho tisíckrát zmenšíme, dostávame sa na úroveň nanomateriálov,“ vysvetľuje RNDr. Peter Švec, PhD.

Pridanou hodnotou nanotechnológií v dnešnej dobe je podľa prof. RNDr. Petra Baláža, DrSc., že z nanočastíc už vieme vytvárať nové objekty. „Zatiaľ čo v minulosti sa len vedelo, že existujú. Až špeciálna technika AFM (Atómová silová spektroskopia) je schopná prenášať atómy špeciálnym usporiadaním, a teda umožňuje vytvárať nové nanoobjekty.“ Práve mikroskop atómových síl AFM umožňuje vidieť skutočne neviditeľné.

V laboratóriu materiálovej fyziky zas venujú svoju pozornosť výskumom progresívnych materiálov, tiež materiálom postaveným na báze vysokotepelných supravodičov. „Používajú sa hlavne v podobe káblov na transport elektrickej energie bez strát, ale tiež v podobe tzv. masívnych monokryštalických supravodičov; to je materiál, ktorým sa my zaoberáme,“ hovorí v dokumente Ing. Pavel Diko, DrSc. z Ústavu experimentálnej fyziky SAV. Tento materiál má podľa neho tú vlastnosť, že sa dá použiť ako supravodivý permanentný magnet a zachytí ďaleko väčšie magnetické pole než klasické magnety. „Potom sa dajú robiť rôzne aplikácie ako napr. konštruovať elektrické stroje, generátory s vysokým výkonom a vysokou účinnosťou, tiež sa prenosené magnetické polia dajú používať na transport liečiv v medicíne, ale aj na čistenie odpadových vôd.“

Garant dokumentu prof. RNDr. Ján Dusza, DrSc. verí, že všetko pôjde dobre. „Ak nebudeme mať problém s mladými ľuďmi a dnes alebo zajtra budeme mať vybavenie podobné ako v Nemecku, Francúzsku či USA, môžeme robiť úplne iný materiálový výskum. Bez prístrojov, bez technológií, mikroskopov či skúšobných zariadení nie je možné robiť nič.“

© CVTI SR – Národné centrum pre popularizáciu vedy a techniky v spoločnosti, 2012

 

Ešte ďalšie pozoruhodné informácie sa dozviete v dokumente Vidieť neviditeľné, ktorý si môžete pozrieť aj vo videoarchíve na portáli Národného centra pre popularizáciu vedy a techniky v spoločnosti.

 

Cyklus dokumentov Spektrum vedy, vysielaný Slovenskou televíziou, je popularizačný projekt, ktorý vznikol v spolupráci Centra vedecko-technických informácií SR, Slovenskej akadémie vied a Slovenskej televízie.

 

Spracovala: Slávka Habrmanová, NCP VaT pri CVTI SR

Foto: filmový dokument Vidieť neviditeľné (2012)

Uverejnil: VČ

Hore
téma mesiaca
brožúra Veda v Centre 2015
Veda v Centre
Aurelium - centrum vedy
kúpa časopisov jún 2016
Prechod VK na VND - zima
Bratislavská vedecká cukráreň
QUARK
Atmosféra počas TVT 2017
TVT 2017 články
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
TAG Mládež
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Spektrum vedy
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Maximálna odporúčanú dennú dávku kofeínu je 150 – 200 mg.
Zistite viac