Spracovanie kovov pri izbovej teplote inšpirované hmyzom a krabmi
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 21. 8. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Spracovanie kovov si zvyčajne vyžaduje veľmi vysokú teplotu a tlak, ale vedci zo Singapuru teraz demonštrovali spôsob, ako vytvoriť veľmi čisté kovové štruktúry pri izbovej teplote. Inšpirovali sa pritom exoskeletmi krabov a hmyzu.
Od čias kováčov, ktorí používali pece a kovadliny, až po dnešné obrovské priemyselné zariadenia pohlcujúce energiu, si ohýbanie kovov podľa našej vôle vyžaduje veľa tepla, energie a úsilia. Ale ako pri mnohých veciach, aj tu mohla príroda už dávno nájsť efektívnejší spôsob.
Kovové zlúčeniny sa niekedy nachádzajú v tvrdých exoskeletoch článkonožcov, ako sú kraby, homáre, hmyz a pavúky. Tieto ulity sú väčšinou vytvorené z tvrdého proteínu nazývaného ako chitín, ktorý tvrdne opálením a dehydratáciou. Chitín a ďalšie príbuzné molekuly, ako napríklad chitosan, môžu potom priťahovať kovové častice z prostredia a spevňovať tak ulity týchto živočíchov.
Vedci zo Singapurskej univerzity technológie a dizajnu (SUTD) teraz využili túto schopnosť na vytvorenie kovových štruktúr pri izbovej teplote a tlaku. Výskumníci vytvorili koloidné zmesi kovov a potom ich naliali do malého množstva chitosanu rozpusteného vo vode. Keď sa voda zo zmesi odparí, molekuly chitosanu začnú ťahať kovové častice k sebe, podobne ako to funguje v týchto obrnených živočíchoch.
Konečným výsledkom je súvislý celistvý kus kovu v požadovanom tvare s 99,5 % čistotou. Tieto štruktúry majú nielen vlastnosti kovov, vrátane dobrej elektrickej vodivosti, ale čo je ešte zaujímavejšie, sú stále kompatibilné s inými biomateriálmi, dokonca aj s pridaním len malého množstva chitosanu. To znamená, že by sa mohli zabudovať do materiálov, ako je drevo a celulóza.
Hoci kovy vyrobené touto metódou nie sú obzvlášť silné, tím tvrdí, že by to stále mohol byť užitočný spôsob výroby niektorých kovových komponentov pre elektroniku. Ďalším krokom je ďalší vývoj tohto procesu na výrobu biologicky rozložiteľných elektronických komponentov. Výskum bol nedávno uverejnený v magazíne Advanced Functional Materials. Tím demonštruje túto techniku na videu, ktoré si môžete pozrieť na začiatku článku alebo priamo TU.
