"Drobnosti" z nanosvěta

Pružné nanotrubičky
Každý, kdo potřebuje ztlumit nějaký náraz, úder, prostě jakýkoli ráz dvou hmotných těles, má dnes na vybranou z řady tlumících porézních materiálů. Američtí vědci nyní prokázali, že uhlíkové nanotrubičky mohou plnit stejnou úlohu. Tenký film vytvořený z podélně orientovaných nanotrubiček vykazuje pozoruhodnou míru stlačitelnosti. Když na nanotrubičky vyvineme tlak kolmo k jejich podélné ose prohnou se a poskládají do jakési miniaturní tahací harmoniky. Takto stlačený film se ztenčí až na 85 % původní tloušťky. Když tlak uvolníme, nanotrubičky se velmi rychle vrátí do výchozího tvaru. I po několika tisících cyklech střídavého stlačování a uvolňování je zbytková deformace nanotrubiček nižší než 15 %. Tlumící povlaky z nanotrubičkového filmu jsou přitom lehké, pevné a odolné vůči působení různých chemických látek a mohly by tak s výhodou nahradit některé současné pěnové materiály.

Nanopružinky z oxidu zinečnatého
Četné přístroje a zařízení potřebují ke své činnosti různě velké pružinky či perka. Pro zařízení mikrometrických rozměrů by pak nejlépe vyhovovaly nanopružinky. Právě tyto "součástky" se nyní podařilo sestrojit americkým a čínským výzkumníkům, kteří vyrobili nanopružinky o rozměrech několika stovek nanometrů na bázi oxidu zinečnatého (ZnO). Ty vznikají spontánně, když páry ZnO ochladíme v argonové atmosféře. Badatelé zkoumali s pomocí elektronového mikroskopu mechanické vlastnosti těchto nanopružinek a prokázali, že jsou dostatečně pevné, aby mohly plnit svou funkci v různých mikrosystémech.

Za určitých podmínek vykazuje oxid zinečnatý navíc i piezoelektrické vlastnosti: při mechanickém tlaku se na jeho povrchu vytvoří elektrický náboj a naopak po vložení elektrického napětí se povrch deformuje. Pokud si uvedeným postupem vyrobené nanotrubičky zachovají piezoelektrické vlastnosti (což zatím zbývá prokázat), mohly by nalézt významné uplatnění v elektromechanických mikrosystémech, tzv. MEMS.

Co způsobuje tvrdost perleti?
Ačkoli perleť, která pokrývá povrch některých schránek měkkýšů, tvoří z 95 % křehké "keramické" materiály, její tvrdost je srovnatelná s tvrdostí křemíku. Pracovníci amerického Ústavu vojenských nanotechnologií v Massachusetts objevili na povrchu perleťových destiček miniaturní hrbolky a prohlubeniny, které destičkám do značné míry zabraňují, aby sklouzávaly jedny po druhých. Takováto nanostruktura významně zvyšuje odolnost materiálu při příčném namáhání. Někteří armádní nadšenci již uvažují o novém typu pancéřování založeném na syntetické perleti!

Pramen: La Récherche, Science et Vie, II, III/2006