Szuperhatékony aerogél
1931 óta tudjuk, hogy készíthető úgynevezett aerogél, a legalacsonyabb sűrűségű szilárd anyag, ami alig sűrűbb a levegőnél. Mióta Samuel S. Kistler megalkotta az első aerogélt, bebizonyosodott, hogy igen sokféle anyagból lehet előállítani.
A pásztázó elektronmikroszkópos felvételen jól kivehető a nanocellulóz alapú aerogél tömör szerkezeti felépítése.
Fotó: Robin Ras, Alkalmazott Fizikai Tanszék, Aalto Egyetem
A szilárd halmazállapotú, kiváló hőállóságot mutató aerogélek, nevük dacára száraz tapintásúak, erős nyomásra üveg módjára törnek, mégis önsúlyuk kétezerszeresét elbírják. Modern változatuk szilárd vázát üveg, kerámia vagy valamiféle hibrid, polimer anyag alkotja. Legújabban azonban nanoméretű növényi cellulózból állították elő.
Nanocellulóz aerogélből készült apró membrán
Fotó: Robin Ras, Alkalmazott Fizikai Tanszék, Aalto Egyetem, Finnország
Samuel Stephens Kistler
és az aerogél
Kistler a Kaliforniai Cedarville-ben született,1900. március 26-án. A vegyészmérnöki diploma megszerzése után tanárként és kutatóként több helyen dolgozott. A kaliforniai Stockton Pacific Egyetemen fogadott egyik kollégájával, Charles Learneddel, hogy valamelyikük előbb készít olyan zselét, melyben a folyadékot gázzal cserélik ki úgy, hogy a zselé eközben nem roskad össze.1931. május közepén Kistler világelsőként publikálta tanulmányát a Nature lapjain, miszerint vízüvegből készített szilika aerogélt. Arra nincs bizonyíték, ki találta ki az aerogél megnevezést – persze meglehet, maga Kistler, de az se kizárható, hogy valaki mástól hallotta e kifejezést. Bizonyító erejű feljegyzés hiányában az áttetszősége és belső fénytörése miatt a “fagyott füst” (frozen smoke) eredete is valószínűleg örök titok marad. 1931-től az Illinois Egyetemen tovább folytatta az aerogélek kutatását. Munkássága során föltalált egy karcmentes polimer szemüveget, de a szintetikus gyémánt is foglalkoztatta.
A Helsinki Műszaki Egyetem Alkalmazott Fizikai Tanszékének professzora, Olli Ikkala vezette csoport újonnan kreált egy acélerősségű aerogélt. A tesztjeik alapján egy 454 gramm tömegű anyag képes 454 kilogrammos rakományt elbírni. A funkcionális szupramolekuláris anyagok szakértőjeként tisztelt Ikkala és kollégái speciális módon feldolgozott, aprócska növényi cellulózból nyert nanofonalakat (nanocellulózt), alkalmazva alkotta meg az újszerű szupergélt. Ikkala nyilatkozata szerint „ez a valóban látványos tulajdonságokkal bíró anyag kiválóan alkalmazható a gyakorlatban.” Egyik jeles tulajdonsága, épp a növényi cellulóznak köszönhető, hogy a vízfelszínen szenzációsan lebeg, ám ami ennél is hasznavehetőbb, tulajdonsága, hogy szivacsként is hatékonyan funkcionál, mivel mesteri módon képes felszívni a kiömlött, szétterült olajat, miközben a vizet meg egyenesen taszítja. Ezen tulajdonsága alapján hasznos lehet tengerbe ömlő olajszennyeződés eltávolítására.
Noha fogyasztói termékről egyelőre nem beszélhetünk, mégis hatalmas öröm, fejtette ki Ikkala, hogy eme új típusú anyag felfedezésével egyszersmind megszületett a növényi cellulóznak, a hagyományos területein (papírgyártás, textilipar) túlmutató hipermodern, tudományos szintű felhasználási módja. Többek közt akár miniatürizált robotoknál, de egy légköri szennyezéseket érzékelő újszerű anyag kifejlesztésében is hasznos lehet.
A legújabb „fagyott füstről” a világon első ízben az Amerikai Kémiai Társaság, 2012-es tavaszi, San Diegóban megrendezett Országos Találkozón és Kiállításon számolt be a vezető kutató.
Írta: Csibrányi Zoltán
Élelmiszer-maradékkal etetnék a csirkéket
Ausztrál kutatók „feltalálták a meleg vizet" és rájöttek, hogy a csirkéket élelmiszer-maradékkal etetve spórolni lehet, és még az üvegházgáz-kibocsátás is csökkenthető.
Az alvászavar növeli a stroke kockázatát
Az alvászavarokkal küzdő emberek 16 százalékkal nagyobb eséllyel kapnak stroke-ot, mint azok, akik jól alszanak - derült ki egy új amerikai tanulmányból, amelyet a The Guardian cikke alapján az MTI tett közzé.
Napenergia – űrből a Földre
Régi álom a zavartalan napsütést kihasználó űrbéli napenergia-kinyerés, és az így begyűjtött energia hazasugárzása.
Összehangolt az ember és a malária biológiai órája
A felfedezés segíthet az egyre inkább gyógyszerrezisztens kórokozó elleni küzdelemben.
Génterápia a macskák túlszaporodása ellen?
Egy új felfedezés alapján egyetlen injekcióval legalább 2 évre, de talán élethosszig fogamzóképtelenné lehet tenni a nőstény macskákat.
Előfizetés
A nyomtatott magazinra,
12 hónapra
