Reklama

Špičkový materiál pro elektroniku bude časem i v obyčejném betonu. Vyztuží ho líp než železo

grafen
iStock
Josef Tuček

Tohle by opravdu nikoho jen tak nenapadlo: grafen, „zázračný“ materiál pro elektronické aplikace, se teď začíná přidávat do betonu, který je díky tomu pevnější. Cesty vědy do praxe jsou prostě nevyzpytatelné, píše pro Newstream vědecký novinář Josef Tuček.

Reklama

Když se do betonu při výrobě přidá malé množství grafenu, stačí asi 0,1 procenta celkové hmotnosti, beton se stane o třetinu pevnější. Je ho tedy zapotřebí méně, takže při jeho výrobě vznikne méně skleníkového plynu oxidu uhličitého a při transportu se spálí míň pohonných hmot.

Od grafenu, což je specifická forma uhlíku, se čekalo všechno jiné jenom ne to, že by se přidával do tak „obyčejné“ hmoty, jako je beton.

Britští šlechtici ruského původu

Objev grafenu, publikovaný v roce 2004 ve špičkovém vědeckém časopise Science, vynesl o šest let později jeho autorům Nobelovu cenu za fyziku. Jsou jimi dva vědci ruského původu působící na Univerzitě v Manchesteru. Prvním je Andre Geim (narozen jako Andrej Gejm) a druhým Konstantin Novoselov (narozen jako Novosjolov). Dnes jsou mimochodem oba držiteli britského šlechtického titulu Sir.

Laboratoř

Amerika přetahuje ruské vědce. Dlouze přemlouvat je nemusí

Spojené státy připravují kampaň, aby nalákaly ruské vědce a technické odborníky na práci do Spojených států. Spousta expertů však z Ruska odchází už nyní. 

Přečíst článek

Grafen je tvořen vrstvou atomů uhlíku ve tvaru pravidelných mikroskopických šestiúhelníků, které vypadají jako včelí plástve. Vrstva má výšku pouze jednoho atomu. Číselně to představuje 0,15 nanometru, čili prakticky nic; je to nejtenčí známý materiál.

Reklama

Zlevňování nejdražší hmoty

V době objevu patřil grafen mezi nejdražší materiály na Zemi, dnes už se dá kilogram koupit za tisíc dolarů, anebo také jen za desítky dolarů, záleží na způsobu výroby a kvalitě produktu. Získává se z vytěženého grafitu (tuhy), ale také třeba z metanu ze skládek nebo spalovaného v místě těžby ropy a také ze starých pneumatik, vyhozených plastů a dalších odpadních materiálů.

Má fascinující vlastnosti. Je 200krát pevnější než ocel, přitom zůstává extrémně lehký a pružný. Výborně vede teplo i elektřinu, někdy dosahuje až supravodivých vlastností. Hodí se pro elektronické obvody v různých elektronických přístrojích, včetně medicínských, nebo pro solární články. Protože je extrémně tenký, zůstává průhledný a dají se z něj dělat dotykové displeje. Tohle a mnoho dalšího se od něj dlouho očekává, ale zatím se v praxi naplňuje jen z nepatrné části.

Vědci vypěstovali řeřichu v měsíční půdě. Může jít o průlom v kolonizaci vesmíru

Vědci poprvé ve vzorcích měsíční půdy vypěstovali rostliny. Jde o významný krok na cestě k dlouhodobým pobytům na Měsíci, píše zpravodajský web BBC. Semínka řeřichy vědci zasadili do malých vzorků měsíčního prachu odebraných během misí Apollo v letech 1969 až 1972. K jejich velkému úžasu semínka vyklíčila do dvou dní.

Přečíst článek

Nicméně podle analytické společnosti IDTechEx z britské Cambridge vzrostla roční světová výrobní kapacita tohoto materiálu z necelých 3 000 tun v roce 2019 na asi 12 700 tun letos. Poptávka prostě stoupá, a nejenom v elektronice.

Model struktury grafenové vrstvy tvořené atomy uhlíku uspořádanými do pravidelných šestiúhelníků. Tato vrstva o tloušťce jediného atomu uhlíku je nejtenčím známým materiálem na světě. Nanyang Technological University / užito se svolením

Grafen pomáhá cementu

Mezi průkopníky ve výzkumu využívání grafenu figuruje i nadále Univerzita v Manchesteru. Ve spolupráci se startupem založeným jejími absolventy potvrdila, že když je beton obohacený grafenem, je možné snížit jeho množství o 30 procent a vůbec nepoužívat ocelovou výztuž. Grafen totiž ve hmotě dobře uchycuje částice cementu, takže se beton lépe vytvrdí.

Probíhají i výzkumy, jak se dá využít pro zpevnění antikorozních nátěrů, nebo do kompozitních materiálů, aby byly pevné, lehké a ještě recyklovatelné.

Ondřej Chybík, architekt

Chuť stavět v Česku je, finance taky. Projekty ale dusí legislativa, říká architekt

Brněnské architektonické studio Chybík+Kristof vzniklo před 12 lety. Na svém kontě má řadu realizací a také prestižních ocenění. Například za projekt českého pavilonu na EXPO v Miláně získali bronzovou medaili za architekturu. A právě tuto realizaci, stejně jako návrh dřevěného sídla státního podniku Lesy České republiky (LČR), se kterým vyhráli mezinárodní soutěž, považuje jeden ze zakladatelů ateliéru, Ondřej Chybík, za přelomovou. Jeho padesátičlenný tým se nyní podílí například na návrhu ostravského mrakodrapu, soutěží i pražskou filharmonii na Vltavské. Chybík volá nejenom po změně legislativy, ale i po tom, aby česká společnost víc naslouchala názoru architektů.

Přečíst článek

Kdo si počká, ten se nakonec dočká

To, že se i velmi dobré objevy dostávají do reálné praxe až po letech či dokonce po desetiletích, je neměnným průvodním znakem vědeckého výzkumu, v němž na vědce ještě musí navázat technologové a investoři.

Jiný příklad ze stejného šuplíku tu máme právě teď. Před pár dny si ve světě materiálového inženýrství získala pozornost jiná uhlíková struktura, tentokrát nazvaná grafyn. Vazby mezi uhlíkovými atomy v něm jsou složitější než u grafenu a čeká se od něj využití v elektronických zařízeních úplně nepatrných velikostí.

Jeho existenci vědci předpokládali už v polovině minulého století, avšak navzdory všemu úsilí se jej dařilo získávat jen v nepatrných fragmentech. Až nyní odborný časopis Nature Synthesis zveřejnil postup, jak se dá grafyn efektivně syntetizovat. Autoři, profesor Wei Zhang a jeho doktorský student Yiming Hu pocházejí z Číny, ale pracují v USA. Možná jednou přinesou své domovské Coloradské univerzitě v americkém Boulderu Nobelovu cenu či jiné ocenění, a k tomu jí umožní podílet se na průmyslových aplikacích. Možná. S jistotou víme jen to, že to určitě nebude už příští rok.

Další aplikace vědy v byznysu pro vás na Newstreamu odhaluje vědecký novinář Josef Tuček

Architekta Eva Le Peutrec

V Číně se prostavěli do kvality, tvrdí architektka mrakodrapů Eva Le Peutrec

Navrhla desítky mrakodrapů, velké multifunkční komplexy i město pro milion lidí. Ke všem svým projektům ale architektka Eva Le Peutrec přistupuje stejně. „Na většině zakázek platí, že už dnes je pozdě,“ popisuje stavění v Číně, kde chvíli žila, aby mohla projektovat mrakodrapy.

Přečíst článek

Stavba průmyslové haly

Krize ve stavebnictví. Nic není a všechno extrémně zdražuje

Stoupající ceny stavebních materiálů nejsou jediným problémem, kterému stavební firmy čelí. Vzhledem k současné situaci s energiemi a ke konfliktu na Ukrajině jsou některé komodity jako ocel nebo dřevo na trhu nedostatkové. Vyplývá to z ankety mezi stavebními firmami. Podle dnešních údajů Českého statistického úřadu (ČSÚ) materiál a výrobky spotřebovávané ve stavebnictví zdražily meziročně o 25,2 procenta.

Přečíst článek

Reklama

Související

Reklama
Reklama
Reklama
Doporučujeme