Materiál měkne na povel

8. červen 2011

Němečtí a čínští odborníci vyvinuli materiál, který umí změnit svoji pevnost či tvárnost během několika sekund pouhým stisknutím tlačítka.

Podstatou této změny je transformace elektronové struktury kovové látky na nanoúrovni, tedy v měřítku atomů. Z tvrdého a křehkého předmětu se prakticky okamžitě stane měkká a tvárná hmota, do předmětu stačí pouze vyslat vhodné elektrické signály. Tohoto úspěchu dosáhl Jörg Weissmüller z Technické univerzity v Hamburku. Na stejném úkolu spolupracují i jeho kolegové z Ústavu pro výzkum kovů v čínském Šen-jangu.

Běžné materiály včetně kovů vykazují po svém zpracování už jen stálé a něměnné finální vlastnosti. Vejce uvařené natvrdo se zkrátka už nikdy nevrátí do stavu naměkko, i když tímto stavem během vaření také prošlo. Dnes už umíme připravit materiály s takzvanou tvarovou pamětí - změnou fyzikálních podmínek můžeme předmět vrátit do tvaru, ve kterém se nacházel v určité fázi přípravy. V případě změn nikoliv tvaru, ale základních vlastností látky, jde o cosi vzdáleně podobného. V materiálu je třeba vyvolat jistou funkční pružnost, která se ale týká jeho vlastností.

Těžištěm přípravy nového materiálu je překvapivě řízená koroze. Vzácné kovy odborníci vystavili působení kyseliny, ve vnitřní struktuře kovu tak vzniklo mnoho nanoskopických pórů, vlastně vznikla komplikovaná síť malých kanálků. Tyto dutiny odborníci následně zaplnili speciální elektricky vodivou kapalinou, zpravidla se jednalo o vodný roztok soli nebo zředěnou kyselinu. Do tohoto smíšeného prostředí kov-kapalina pak vysílali elektrické signály, které díky elektrickým silám okamžitě měnily mechanické vlastnosti kovu na mikroúrovni. Došlo buď k zeslabení, či naopak k zesílení atomových vazeb na povrchu všech kovových pórů.

Perspektivní aplikací tohoto vynálezu může být např. inteligentní materiál, který umí autonomně opravovat poruchy v konstrukcích strojů a staveb. Šlo by vlastně o jakýsi "samoléčivý mechanismus" v oblasti technických zařízení. Takový materiál by také mohl operativně reagovat na měnící se požadavky výroby, např. části strojů by se mohly rychle adaptovat na zvýšené zatížení.

autor: Pavel Vachtl
Spustit audio

Nejposlouchanější

Více z pořadu

E-shop Českého rozhlasu

Starosvětské příběhy lesníků z časů, kdy se na Šumavě ještě žilo podle staletých tradic.

Václav Žmolík, moderátor

ze_světa_lesních_samot.jpg

Zmizelá osada

Koupit

Dramatický příběh viny a trestu odehrávající se v hlubokých lesích nenávratně zmizelé staré Šumavy, několik let po ničivém polomu z roku 1870.