Nanotechnologie se šíří
10. 3. 2010
Dokonalé nanoimpregnace, nanodeodoranty, nanostříbrné antibakteriální přípravky, nanoimplantáty, nanopovrchy – to vše a mnoho dalšího nabízí výzkum v oblasti nanočástic.
Výrobci čipů se pohybují v nanosvětě už hezkou řádku let. Nanotechnologie, které využívají světa o rozměrech miliardtin metru, se k nám ale dostávají stále častěji i jinými cestami. Čistí, chrání a léčí.
Ing. Ladislav Torčík, odborník na nanotechnologie, Olomouc: V době, kdy jsme začínali s nanotechnologiemi, tak jsem potkal svého kamaráda a ten mi nabídnul, že mi za velmi dobrou cenu postaví novou výrobní halu – to se mi určitě bude hodit, když se věnuji novým technologiím. Takže jsem mu například ukázal, že vlastně ta nová hala je zbytečná pro nás. Že nanotechnologie jsou o malých částicích, o malých koncentracích. Že mají určité vlastnosti, které jsou schopny předávat i v těchto malých koncentracích konečnému výrobku. Takže malá lahvička, která vznikne v malé kanceláři, vydá za celou velkou výrobní halu.
Nanočástice dodávají známým věcem zcela nové vlastnosti: Například i takovým kravatám. Naneseme na ni nanočástice silanu. Ty vytvoří na povrchu vláken jemnou síť nanoochrany. V nanosvětě mezi molekulami totiž působí slabé síly, které byly v našem makrosvětě dosud opomíjeny: van der Waalsovy síly, povrchové napětí, nebo chelátové vazby. Při tradičním impregnování látky se prostor mezi jednotlivými vlákny neprodyšně vyplní. S nanoimpregancí může látka "dýchat". Kravata je pak jako z teflonu – odpudí vodu stejně, jako jakoukoli špínu. Třeba kečup. Obdobně ochrání i velmi namáhané textilie, například sedačky v autobusech, ve vlacích, nebo látky uniforem.
Brzy se může stát, že uniformy hradní stráže budou ošetřeny dnes již existujícím nanosprejem od českého výrobce. Ten dovoluje naimpregnovat i složité části uniformy, šňůry, kožešinu či nášivky, aniž by se změnil jejich vzhled. Ošetření nanočásticemi odpudí dešťové kapky, přitom látka dobře dýchá a propouští páru směrem od těla. Tím se prodlouží životnost uniformy – a co je důležité: nebude se špinit, zato se bude lehce čistit.
U nás se vyrábí ochranný nanosprej, ve Francii se tkají nanotextilie. Účinek je stejný. Nanotechnologie vstoupily do našich domácností. Neošetřené dřevo, jak víme, dobře saje vodu. Zkusíme nástřik nanočástic, náš český výrobek. Část pod papírem neošetříme. Nanotechnologie nabízí jinou možnost, než ucpat všechny póry lakem nebo gumou. Vytvoří nový, pro nás neviditelný povrch nad původním povrchem. Přitom se barva nezmění. Je rozdíl dobře patrný. Stejně se chová i pórobeton.
Možná vás napadne ještě mnoho dalších možností užití nanoimpregnace. Jedna německá porcelánka už vyvinula umyvadla s povrchem ošetřeným nanotechnologiemi, takže odpuzují špínu. U nás se nanočástice přidávají do plastů, povrch výlisků má pak podobnou vlastnost, jako umyvadla – odpuzuje od povrchu tekutiny i pevné částice. Dobře se čistí. Nástřikem nanočásticemi můžeme celoročně chránit i naše památky. Určitě by si to zasloužily.
Životní prostředí většiny měst je prosycené škodlivinami, které vznikají při spalování. Nanotechnologie představují jeden ze způsobů, jak ovzduší čistit. Oxid titaničitý má tu vlastnost, že jako katalyzátor s pomocí slunečního záření dokáže škodlivé sloučeniny rozložit na neškodné. Zajistí, že se povrch celé zdi bude chovat jako katalyzátor.
Na jakoukoli novou omítku naneseme nanočástice oxidu titaničitého. Pak už působí ultrafialové paprsky z denního světla. Na povrchu nanokatalyzátoru vznikají dvojice kladných a záporných nábojů. Ty pak reagují s molekulami vody a kyslíku z ovzduší, takže vznikají vysoce reaktivní hydroxylové a peroxidové radikály. Tyto radikály útočí na organické částice z okolního vzduchu nebo vody, jako především benzen, toluen, aceton a butan. Během redukčně oxidačních reakce se škodliviny rozbijí. Vliv znečištění by se tak mohl výrazně omezit.
Bakterie se množí geometrickou řadou a desinfikování v nemocnicích je proto nikdy nekončící práce. Ale už naše prababičky si všimly, že stříbro desinfikuje. Řešení tedy nabízejí nanočástice tohoto kovu. Když na povrch obkladů a podlah operačního sálu naneseme nanostříbro, zažijeme užitečnou změnu. Stříbro jako katalyzátor totiž u bakterií a plísní narušuje látkovou výměnu, neboť paralyzuje jejich některé enzymy. Dokonale tak mikroorganizmy "vyhladoví" a "udusí". Graf ukazuje, že nanostříbrná desinfekce – na rozdíl od té klasické – dokáže dlouhodobě držet bakterie na uzdě.
Na stejném principu funguje i tento kosmetický ubrousek. Většinu lidských pachů a kožních onemocnění mají na svědomí mikroorganizmy. V těchto vláknech je kovové nanostříbro již obsaženo. Vznikající úplet bude mít všechny znaky dezinfekce a navíc nebude vyvolávat alergie. Prádlo z něj je vhodné pro sportovce a všechny, kdo nechtějí, aby jejich pot byl cítit. Český nanosprej dovoluje stříbrem ošetřit i obuv a ponožky.
Ing. Ladislav Torčík, odborník na nanotechnologie, Olomouc: Zákazník si přál, jestli bychom byli schopni potlačit růst roztočů. To je věc, která je složitější, netroufli jsme si, ale sekundárně se zjistilo, že roztoči se živí také nějakými živočichy, no a vymíráním těchto živočichů vlastně docházelo také k přerušení potravinového řetězce u roztočů. Takže někdy ty náležitosti spolu výrazně souvisí a člověk si je kolikrát neuvědomuje přímo.
Nanočástice pronikají i do léčení zhoubných nádorů jako malí na dálku ovládaní roboti, kteří léčí jen v místě, pro které jsou určeni. To dovoluje užít i daleko účinnější léky a nezatěžovat zbytek těla agresivními přípravky.
Nanotechnologie také otvírají možnost alternativního pohonu aut. Nanočlánky dokážou katalyticky rozložit vodu a připravit tak palivový článek budoucnosti na bázi kyslík – vodík. Je to možná už docela blízká budoucnost.
Autor: Václav Dvořák