Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Letem technickým světem III
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Letem technickým světem III

Každý den nás překvapuje zprávami z vědeckotechnické sféry, která je nám sice ve své podstatě blízká, ale přesto někdy v detailech vzdálená, protože stačíme sledovat jen svůj obor. V tomto letošním seriálu stíráme hranice úzkého zaměřeni a zlehka se dotkneme překvapivých novinek odjinud. Kdo chce vědět víc, snadno si podrobnosti najde.

CHEMIE JAKO RŮŽE KVĚT

Svět chemie je proměnlivý stejně jako jiné oblasti našeho života. Vyvíjí se stejně razantně jako ostatní odvětví a velkou měrou se na rozkvětu této vědní disciplíny podílejí nejmodernější technologie. A díky jim můžeme obdivovat růži – kyborg.

Připomeňme si, že kyborg je složenina slov kybernetický organismus nebo též kyberneticky řízený organismus. Tento pojem poprvé použili Manfred Clynes a Nathan Kline v roce 1960. Dá se říci, že kyborg představuje syntézu organických a mechanických částí. Kyborgové hrají důležitou roli ve sci-fi literatuře a filmu.

Odborníci se nyní přou o smysl kyborgské růže, která slouží jako zásobník elektrické energie.

Vědečtí pracovníci univerzity v Linköpingu (Švédsko) vyvinuli růži, královnu květin a symbol lásky, jako organickou baterii. První pokusy ohlásili už v roce 2015, kdy objevili, že růže absorbuje vodivý polymer. Vymodelovali ji z hydrogelu a vypadala jako pouťová růže na drátě čili s elektrodami a otvorem uprostřed. Tým už tehdy vedl Magnes Berggren.


Růže kyborg v laboratoři univerzity v Linköpingu (Švédsko)

 

V pokusech se pokračuje a jeho kolegyně Eleni Stavrinidou nyní oznámila: „Květina nasaje roztok speciální plastické hmoty. Dojde k jistým chemickým pochodům a výsledkem je, že takové rostliny lze používat jako běžné baterie. Až stokrát denně můžeme růži nabít a vybít, a to bez ztráty výkonu.“ Takové růže by prý například mohly autonomně zásobovat energií různé typy senzorů, ovšem zatím není pravděpodobné, že by se to mohlo týkat domácností. Dr. Andreas Offenhäusser z Výzkumného centra v Jülichu pochybuje o možnosti využívat v budoucnu fotosyntézu rostlin k získávání elektrické energie. Jiní vědci s ním nesouhlasí. Například už v roce 2012 představili v Nashvillu „špenátový“ solární článek, v Massachusetts zase nahradili chloroplasty polovodičovými nanotrubičkami. Chloroplast je zelená buněčná organela patřící mezi plastidy. Je velmi bohatý na membrány a probíhá v něm fotosyntéza, tj. přeměna sluneční energie na chemickou energii a její ukládání do sacharidů a jiných organických látek.

Profesor Adam Adamatzky z Fakulty nekonvečních počítačových technologií na University of the West of England předpovídá: „Ve vzdálenější budoucnosti, čehož se snad dožijí naše děti, budou existovat rostlinné počítače, jež nám porostou na zahrádkách.“

Vědci dále zkoušejí spojení živých rostlin s plastickými hmotami s vyvoláním určitých chemických reakcí. Zda se prosadí bateriové růže z laboratoře švédských výzkumníků, bude záležet na tom, jak dopadnou právě probíhající experimenty.


LASER MÍSTO PLASTŮ

V některých obchodních řetězcích v Německu prý už nebudou balit biopotraviny do fólií z plastických hmot. Chtějí tak snižovat množství plastových odpadů.

Už od loňského roku nedávají v obchodech k nákupu automaticky plastové tašky, pouze je prodávají na výslovné přání zákazníků. Nyní v Severním Porýní Vestfálsku testují nový postup – bioovoce a biozeleninu nebalí do průsvitných fólií s potiskem, ale nasadili laser. Světelný paprsek nanese přímo na slupku brambor či okurek, avokád a dalších potravin potřebné informace pro spotřebitele. Zdravotně je metoda nanášení barevných pigmentů na vrchní vrstvu zcela nezávadná.


Takto byly dříve baleny okurky...


  ... a takto jsou nyní označeny biobrambory.

 

Chuť a kvalita produktů se nemění. Dokonce je možné bez obav laserové označení sníst. Testovací fáze zahrnuje 800 potravinových samoobsluh a výsledky jsou očekávány s velkým zájmem. Neodborníci nejsou jednotni v názoru, jak zákazníci experiment přijmou. Musejí si totiž s sebou nosit vlastní nákupní tašky.


POLYMER S REVOLUČNÍM ÚČINKEM

Odpad z plastických hmot byl a je problém. Existují sice různé výrobní postupy a inovativní myšlenky, jak výhodně recyklovat staré plasty a použít je v nové produkci, nicméně hromady odpadu stále narůstají do obřích rozměrů. Na celém světě se lidé snaží najít nejekonomičtější metodu recyklace, ale je to sisyfovská práce.

Recyklační průmysl potřebuje zlepšit. Podle jedné zprávy nadace Ellen MacArthur Foundation se na světě recykluje pouze 14 procent plastového odpadu. Ve stejné zprávě se rovněž uvádí, že hmotnost plastového odpadu obsaženého v oceánech překročí hmotnost ryb žijících v nich až do roku 2050.

Jaké by to bylo, kdybychom spojili dva největší zdroje plastového odpadu, a tak snížili spotřebu ropy? Na této myšlence pracuje vědecký tým Cornellovy univerzity v Minnesotě.

Polyetylen (PE) a polypropylen (PP) jsou dvě na světě nejrozšířenější plastické hmoty. Chemik Geoffrey Coates, profesor chemie a biochemie na Cornellově univerzitě, nyní oznámil výsledek svého projektu – dokáže získat materiál, který lze výhodně recyklovat.


Hory plastického odpadu jsou děsivé.

 

Materiály PE a rovněž PP jsou samy o sobě odolné plastické hmoty s podobnou chemickou stavbou, takže se nedají dobře spojit. Když se to podaří, výsledek je pórovitý a málo použitelný, což snižuje jeho možnosti recyklace. Tento problém vyřešili vědci tím, že vyvinuli kopolymer, který může být smíchán s PE a izotaktickým polypropylenem (IPP) a dá se snadno recyklovat.

Vývoj by mohl znamenat revoluci v recyklačním průmyslu, protože tato sloučenina obsahuje pouze jedno procento nového polymeru. Tým doufá, že bude schopen vytvořit novou třídu silných polymerních látek a s jejich pomocí tak zlepšit stávající procesy recyklace.

Jak efektivní je nový polymer, to bude zapotřebí ještě dokázat. Nicméně vědci doufají, že vývoj bude mít významný a pozitivní dopad na recyklační průmysl.


PLAST PEVNĚJŠÍ NEŽ OCEL

Kdyby MacGyver měl tuto ochrannou plastickou pásku (viz foto), jistě by to ušetřilo spoustu žvýkaček a kancelářských sponek. Tento hrdina stejnojmenné televizní série z konce 80. a počátku 90. let měl nejen mimořádnou technickou zručnost, ale byl nadprůměrně vynalézavý. Dokázal modifikovat banální věci a používat je v nezvyklých situacích.

Bohužel tehdy ještě nebyla v laboratořích firmy Braeön vyvinuta páska z plastové hmoty, jež se může používat například jako náhražka článku řetězu, jako tažné lano nebo jako sádra. Tento nový produkt firmy Braeön je nejen lehký jako pírko, ale také pevný jako ocel a tvárný jako hlína. „Toto je nejlehčí, nejodolnější a nejpružnější materiál, jaký kdo kdy vůbec vymyslel,“ tvrdí výrobci polymeru. Jedna vrstva pásky je prý schopna udržet v tahu téměř 1 000 kilogramů. Jeden svitek dlouhý 30 metrů váží pouhých 450 gramů.


Páska z plastické hmoty je pevnější než ocel.


Plast může být spolehlivým článkem ocelového řetězu.

 

Chceme-li pásku modelovat, musíme její okraje ohřát alespoň na 40 stupňů Celsia, vytvarovat ji podle potřeby a nechat zchladnout.

Mimořádná odolnost a schopnost udržet formu jsou podle vynálezců výsledkem speciální molekulové struktury. Autoři hledali nový způsob financování dalšího vývoje a potřebovali 15 000 eur. Během šestidenní kampaně prý získali téměř o 40 tisíc víc. Z toho lze usuzovat, že jim mnoho lidí věří.

Karel Sedláček

sedlacek.kar@seznam.cz

Další články

Inovace
Zajímavosti ve vědě a technice

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: