Čeští vědci vyvíjejí materiál budoucnosti. Jako první na světě

MAGAZÍN - Supermoderní vlákna oxidu křemičitého byla předmětem výzkumu a vývoje týmu tvořeného odborníky z praxe a výzkumnými pracovníky v posledních 3 letech.

Jako první na světě bude moci pardubická společnost vyrábět supermoderní materiál revoluční technologií, kterou se jejím odborníkům podařilo vyvinout ve spolupráci s výzkumníky z chemicko-technologické fakulty Univerzity Pardubice. Nový materiál v podobě vlákenného sorbentu dokáže podle výzkumníků excelentně ochránit proti vlhkosti jakýkoliv materiál a zároveň dokáže velmi dobře zachytit různé nežádoucí látky ze vzduchu. Výzkumníci z Pardubic tvrdí, že podobný projekt ještě nikdo ve světě neřešil.

„Společné projekty výzkumných pracovníků s odborníky z praxe jsou velmi efektivní. Do výzkumu jsou rovněž často zapojování i studenti, kteří mohou aktivně pracovat na prakticky zaměřených výzkumných úkolech a následně vidět hmatatelné výsledky své práce, což je pro ně motivací na dráze výzkumu a vývoje setrvat,“ konstatoval předseda Technologické TA ČR Petr Očko. „Právě takové projekty má smysl podporovat i v následujícím šestiletém dotačním období Technologické agentury ČR, které letošním rokem začíná,“ dodal.

Nový materiál je totiž jedním ze zajímavých výzkumných projektů v Pardubickém kraji, které dotací ve výši 5,1 milionu korun právě TA ČR podpořila. Stalo se tak v rámci programu ALFA, který cílí na oblast aplikovaného výzkumu a experimentálního vývoje. Agentura přitom v tomto programu rozdělila od roku 2011 mezi výzkumné týmy v celé republice celkem 9,25 miliard korun.

V projektovém konsorciu měli odborníci z praxe a výzkumní pracovníci z Univerzity Pardubice každý své úkoly. Univerzita pracovala na vývoji receptury pro výrobu vláken, podílela se na zkušební výrobě vláken a vyrobená vlákna charakterizovala, zatímco pracovníci společnosti Pardam s.r.o., která se už výrobou vlákenných nanomateriálů zabývá od roku 2009, řešili optimalizaci výrobní technologie tak, aby byla schopná taková vlákna opravdu vyrobit. „Vyvíjeli jsme anorganická vlákna z oxidu křemičitého s velkým měrným povrchem technologií odstředivého zvlákňování. Nově vyvinutý postup výroby vlákenných sorbentů pro průmyslové použití je z hlediska technologie a výstupu zcela inovativní a bude představovat velkou konkurenci pro již v průmyslu zavedené klasické sorbenty na bázi slinuté siliky a vysoko povrchového aktivního uhlí. Nový materiál je schopen nasorbovat větší množství vlhkosti na jednotku své hmotnosti, než ostatní sorbenty a je také možné jej daleko rychleji regenerovat při nižších teplotách, což přináší výrazné ekonomické úspory. V rámci společného projektu byl na pardubické univerzitě vyvinut také unikátní analytický software. Tento software umožňuje na základě využití obrázků z elektronového mikroskopu s velkou přesností určit důležité rozměrové údaje, jako např. průměr nanovláken a velikost pórů,“ vysvětlil pardubickou inovaci Dr. Jan Macák, vedoucí vědecký pracovník Centra materiálů a nanomateriálů při Fakultě chemicko-technologické fakultě Univerzity Pardubice.

Vlákna jsou podélné útvary o velmi malém průměru (v řádu mikrometrů) a velké délce. Jejich výroba představuje komplexní proces, v němž hraje roli řada různých parametrů, jejichž nastavení určuje výsledné vlastnosti materiálu, který je z vláken vyroben. Vlákna se používají například ve filtračních procesech, jako separátory či anody v Li-ontových bateriích, plnivo pro keramické či polymerní kompozity. S cílem rozšířit aplikační využití vláken probíhá celá řada vývojových projektů v dalších odvětvích. Všechny tyto aplikace využívají unikátní struktury tenkých vláken v kombinaci s obrovským povrchem, na kterém mohou probíhat velmi rychle a efektivně různé chemické reakce. S vlákny se navíc oproti nanočásticím, mnohem lépe manipuluje a lze je zpracovávat konvenčními technologiemi do celé řady produktů.

Pardubičtí výzkumníci ujišťují, že technologie je schopna v budoucnu vyrábět průmyslové množství materiálu nové generace. „Výstupy projektu jsou o to zajímavější, že výsledný materiál bude možné použít nejen jako sorbent, ale také jako nosič pro katalytické nanočástice, což umožní konstrukci unikátních katalytických filtrů pro spalovací motory. Díky této technologii tak dojde k úspoře až 70% drahých kovů, které se používají v dnešních katalyzátorech,“ podotkl Jan Buk, ředitel společnosti Pardam s.r.o.

Ta je prvním výrobcem anorganických vláken na světě „Získání finanční podpory jí umožnilo urychlit expanzi do oblasti aplikací anorganických nanomateriálů a udržet tak krok se světovou konkurencí,“ upozornil Petr Očko. Výroba nanomateriálů se jako odvětví bude v blízké budoucnosti výrazně rozvíjet. „Jen v USA se ročně prodá siliky, tedy jednoho z materiálů odstraňujícího vlhkost, za 1.3 miliardy USD a každoročně roste poptávka o dalších téměř šest procent,“ uvedl Petr Očko.

Společnost Pardam s.r.o. již zahájila jednání s potencionálními partnery, kteří začali pracovat na testování materiálu a hledání optimální aplikace. „V současné době už spolu s partnery řešíme otázku zpracování vláken například do formy keramických filtrů, peletek či granulí. Vývoj finálního produktu zabere ještě nějaký čas, ale jsme na dobré cestě za konkrétními komerčními produkty, což je pro nás jako výrobní společnosti nejdůležitější,“ říká na závěr Jan Buk.

Související

Voda

Víme, co pijeme? Vědce znepokojil nový objev, čistírny vody v jednom případě nedokáží zničit viry a bakterie

Čistírny odpadních vod jsou zásadní pro odstraňování kontaminantů z vody, která se následně vrací do přírody nebo je recyklována pro jiné účely. Nová studie však naznačuje, že tyto čistírny nemusí být dostatečně účinné v boji proti patogenům, které se uchytí na mikroplastech. Pokud se některé lidské patogeny přichytí na mikroplasty, mohou přežít čisticí procesy a představovat nebezpečí pro lidské zdraví, varuje nová studie publikovaná ve vědeckém žurnálu Plos One.
OSN

Největší biologická konference OSN v historii skončila fiaskem. Politikům je příroda ukradená, tvrdí vědci

Největší konference OSN o biologické rozmanitosti v historii, která se konala v kolumbijském městě Cali, skončila v sobotu bez dosažení dohody o klíčovém bodu programu – plánu na zvýšení financování ochrany druhů. Vědci podle BBC v reakci na summit tvrdí, že došlo k alarmujícímu nedostatku pokroku v záchraně přírody. Politici podle nich nejsou dostatečně ambiciózní, aby přírodu zachránili.

Více souvisejících

Vědci vlákna oxidu křemičitého nanotechnologie Nanovlákna

Aktuálně se děje

před 19 minutami

před 1 hodinou

před 1 hodinou

před 1 hodinou

před 2 hodinami

před 2 hodinami

Vladimir Putin

Putin vyhrožuje útokem na země podporující Ukrajinu

Nedávný útok na ukrajinské město Dnipro, při kterém Rusko použilo novou balistickou raketu, zintenzivňuje válku na Ukrajině a zároveň zvyšuje napětí mezi Moskvou a Západem. Prezident Vladimir Putin označil tento úder za odvetu na údajné použití zbraní dlouhého doletu Spojených států a Velké Británie Ukrajinou proti ruským cílům. Reakce ukrajinského prezidenta Volodymyra Zelenského podtrhuje naléhavost mezinárodní reakce na další ruské kroky.

před 3 hodinami

Vladimír Putin na summitu Rusko Afrika 2023

BBC: Putin je auto brzd, které se řítí po dálnici. A Putinomobil jen tak nezpomalí

Tento týden Kreml obvinil „kolektivní Západ“ z eskalace války na Ukrajině. Přesto téměř tři roky trvající konflikt jasně ukazují, že právě Vladimir Putin považuje eskalaci za klíčový nástroj pro dosažení svých cílů. Ať už jde o úplnou kontrolu nad Ukrajinou, nebo alespoň o uzavření míru na ruských podmínkách, eskalace zůstává ústřední strategií jeho vedení války. Uvedl to server BBC.

před 3 hodinami

před 3 hodinami

před 3 hodinami

Čína, ilustrační fotografie

Ruský útok na Ukrajině už se nelíbí ani Číně

Čína reagovala na útok Ruska na ukrajinské město Dnipro balistickou raketou schopnou nést jaderné hlavice výzvou ke klidu a zdrženlivosti. Mluvčí čínského ministerstva zahraničí při pravidelné tiskové konferenci zdůraznil, že je třeba předejít eskalaci a najít politické řešení konfliktu.

před 4 hodinami

před 4 hodinami

před 6 hodinami

včera

včera

včera

Ruská armáda, ilustrační foto

Obrana proti balistickým střelám je extrémně obtížná. Rusko se snaží Západ zastrašit, říká Drmola

Rusko zřejmě vypálilo proti ukrajinskému Dnipru balistickou střelu. Bezpečnostní expert Jakub Drmola z brněnské Masarykovy univerzity upřesnil, že není úplně jisté, zda šlo o střelu mezikontinentální. Raketa středního doletu ale dokáže napáchat obrovské škody – vzhledem k návratové rychlosti hlavic je obrana proti nim extrémně náročná. Velkou roli navíc hraje fakt, že nikdo neví, co hlavice dané rakety nese.

včera

včera

Lidé na Ukrajině prchají před válkou

Mír, ale za jakou cenu? Ukrajinci, kteří utekli ze země, promluvili

Více než 3 000 ukrajinských uprchlíků našlo nový domov v hrabství Essex díky vládnímu programu Homes for Ukraine, který poskytuje možnost ubytování u místních hostitelů. Navzdory příslibům nově zvoleného amerického prezidenta Donalda Trumpa ukončit válku však mnozí Ukrajinci odmítají mír na úkor ztráty území.

včera

COP29

Klimatická dohoda padla. Summit COP29 přinesl jen zklamání a hořkou pachuť

Předposlední den klimatického summitu COP29 v Ázerbájdžánu přinesl výrazné zklamání. Dlouho očekávaný návrh dohody, který měl stanovit konkrétní cíle pro financování klimatických opatření v rozvojových zemích, byl široce kritizován za svou nejasnost. Místo konkrétních čísel obsahoval návrh pouze symbol „X“, což vyvolalo obavy a rozhořčení mezi bohatými i chudšími státy.

včera

Vadí vám Trump? Prodáme vám dům za dolar, vyzývá italská vesnice Američany

V reakci na výsledek prezidentských voleb v USA se italská vesnice Ollolai na Sardinii rozhodla nabídnout Američanům šanci začít nový život v Evropě. Tento krok je součástí dlouhodobého úsilí vesnice o revitalizaci po desetiletích depopulace, kdy se vesnice potýká s úbytkem obyvatel. Ollolai se rozhodla nabídnout zchátralé domy za cenu jednoho eura (asi 25 korun), aby přilákala nováčky, kteří by pomohli obnovit její úpadek.

Zdroj: Libor Novák

Další zprávy