Stalose Zprávy | Stylově změnit. Proč se čeští a ruští vědci snaží slučovat neslučitelné?

Slučuj a panuj

Hybridní materiály v sobě spojují hned několik různých vlastností. Jde například o sloučení neorganických a organických látek.

O hybridních materiálech se začalo mluvit poprvé na začátku našeho století a zvláště populární se staly okolo roku 2010. Vědci z různých zemí začali tento problém zkoumat a vědecké studie na toto téma jsou mezi nejvíce citovanými a nejvíce čtenými na webu. Široké použití „chytrých“ materiálů se však plánuje teprve za 10 let.

Hybridní materiály jsou plodem spolupráce vědců různých oborů: chemiků, fyziků a znalců materiálů. A to proto, že v jedné vědecké organizaci zpravidla není všechno potřebné pro získání a výzkum těchto materiálů.

„Je k tomu potřebné drahé analytické zařízení vysoké třídy a vysoce kvalifikovaní operátoři. Sami vědci musí mít široký vědecký rozhled a znalosti v nejrůznějších oblastech, aby ovládali celou tuto problematiku: musí dobře znát chemii a základní věci z fyziky, lékařství a molekulární biologie,“ řekl docent Výzkumné školy chemických a biolékařských technologií Tomské polytechnické univerzity Pavel Postnikov.

V Rusku se zabývají výzkumem hybridních materiálů četné vysoké školy, včetně Tomské polytechnické univerzity (TPU). Vědci z Tomsku spolupracují se zahraničními kolegy z Česka, Francie, USA, Velké Británie, Španělska a Německa, někteří z nich se účastní vědeckého procesu na TPU a věnují se přípravě budoucích vědců.

Co všechno se dá vyrobit z hybridních materiálů

Na výzkumné škole chemických a biolékařských technologií TPU pod vedením profesora Mechmana Jusubova se realizuje přes deset různých směrů v získání hybridních materiálů. Pavel Postnikov informoval o některých z nich.

Prvním směrem je vytvoření vysokocitlivých senzorových systémů. Senzory jsou totiž vícevrstvé. Jejich základem je tenká vlnitá zlatá fólie o rozměru 1x0,5 cm modifikovaná zvláštními organickými sloučeninami – diazoniovými solemi. Díky práci vědců z TPU se dají pomocí senzoru zjistit toxické látky, těžké kovy a také některé choroby a vady ve struktuře DNA. Předností hybridních senzorů je velmi vysoká citlivost, rychlost analyzování a možnost provedení analýzy hned na místě, kde byly vzorky odebrány.

Druhým směrem je vytvoření materiálů, které na vnější stimuly reagují změnou svých vlastností. Například materiály s kontrolovatelnou smáčivostí potřebné v nejrůznějších oblastech, strojírenstvím počínaje a konče kosmickými přístroji a lékařstvím. Třetím směrem je vývoj nové metodologie organických chemických reakcí pod vlivem slunečního světla v podmínkách plazmonové katalýzy. Vědcům z TPU se podařilo mj. uskutečnit proces polymerizace – syntézy polymerů – za laboratorní teploty pod vlivem světla, i když obyčejně probíhá tento proces za vysoké teploty. Výsledky tohoto výzkumu byly zveřejněny v časopise Journal of Materials Chemistry A.

Předpokládá se, že tato metodologie napomůže vzniku chemické výroby nového typu – efektivní, ale přitom ekologicky mnohem čistější. V budoucnu bude možné stavět chemické závody na slunných místech a využívat jako zdroje energie sluneční světlo.

https://www.stalose.com/item-130300-