SIEMENS: slibné nanočástice

Speciální nanomateriály udržují čistý vzduch, čistí vodu a zvyšují také účinnost elektráren. Čím menší částice, tím efektivněji bojují se škodlivými látkami a zlepšují kvalitu životního prostředí. „Díky použití nových materiálů můžeme zvýšit účinnost výroby, přenosu a spotřeby energie, a to jak na straně firem, tak spotřebitelů,“ říká dr. Thomas Grandke, vedoucí oddělení Materiály & mikrosystémy společnosti Siemens Corporate Technology (CT). Aplikace inovativních nových plášťů může chránit lopatky plynových a parních turbín proti účinkům tepla a koroze, což následně umožňuje vyšší provozní teploty a zvyšuje účinnost. Stejnou funkci plní keramické tepelné štíty v prstencových spalovacích komorách plynových turbín. Dalším příkladem klimaticky přátelské technologie jsou elektroluminiscenční diody (LED), které se stanou jednou z environmentálně nejkompatibilnějších forem osvětlení. Spotřebují zhruba o 80 % méně elektřiny než běžné žárovky a vydrží svítit až 50krát déle. Siemens také pomáhá zlepšit parametry současné transportní techniky. Nové vozy metra v Oslu vyrobené z lehkého hliníku jsou díky použití nových materiálů nyní kompatibilnější se životním prostředím. V provozu spotřebují o třetinu méně energie než jejich předchůdci, neobsahují škodlivé materiály a jsou z více než 94 % recyklovatelné. Použití plastů vyrobených bakteriemi by také v budoucnosti mělo pomoci vyrábět elektronické produkty, jež budou přátelštější k životnímu prostředí. Vědci společnosti Siemens v rámci výzkumné aliance BioFun v současnosti zkoumají materiálové vlastnosti těchto biopolymerů. Jejich speciální vlastnosti se zcela nevyvinou, pokud nejsou nanočástice vybaveny určitými funkcemi a součástí stabilního média. Pouze tehdy doopravdy otevřou bránu k lepším či zcela novým materiálovým vlastnostem a sníží zátěž životního prostředí. „Je jedno, zda vezmete obří blok nebo malou částici konkrétní látky. Její fyzické a chemické vlastnosti, jako je elektrická vodivost, tvrdost, magnetismus a chemická reaktivita, zůstanou stejné. Jakmile ovšem vstoupíme do nanosvěta, tyto vlastnosti se dramaticky změní,“ vysvětluje Grandke. „Nanočástice mají obří povrchovou plochu v poměru ke svému objemu a zažívají účinky kvantové mechaniky.“ To je jeden z předpokladů pro zrod zcela nových materiálů. Kupříkladu v aplikacích pod 150 nanometrů se titanová běloba stane účinným pohlcovačem UV záření. Nebo zlato. Ačkoliv je extrémně inertní, a proto se používá i jako antikorozní přísada, zlato coby nanočástice je ve skutečnosti extrémně reaktivní. Tato jeho nová materiálová vlastnost se nyní využívá při vývoji nových katalyzátorů. Důvodem je opět rozdíl mezi povrchovou plochou nanočástice a jejím objemem. Zatímco pevná krychle o objemu jednoho krychlového centimetru má povrchovou plochu 6 cm2, stejně velká krychle naplněná částicemi, jejichž průměr je 10 nanometrů, její povrchová plocha (zhruba 450 m2) je téměř 740 000krát větší. „Každý prvek a každá struktura může být v zásadě zmenšena na nanoměřítko, ve kterém bude vykazovat zcela odlišné vlastnosti.“ /js/