Svět je nebezpečné místo. Poptávka po ochranných materiálech všeho druhu rozhodně neklesá. Pracují na tom materiáloví vědci, kteří hledají inspiraci v přírodě. Organismy se chrání rozmanitými strukturami, tak proč to od nich neodkoukat. Podobným směrem se ubíral i výzkum britského týmu University of Kent, který vedl Benjamin Goult.

Vyvinuli nový typ syntetického proteinového hydrogelového materiálu, který vydrží nárazy projektilů přilétajících nadzvukovou rychlostí. Takový materiál by mohl nalézt uplatnění v ochranných prvcích pro ozbrojené síly nebo třeba v konstrukcích vesmírných technologií. Badatelé přitom navázali na dřívější výzkum proteinu jménem talin, což je mechanosenzitivní protein buněčného cytoskeletu, u něhož vědci objevili podivuhodné vlastnosti.

 

Mimo jiné vyšlo najevo, že talin je přeborníkem ve schopnosti absorbovat vnější tlaky. Goultův tým ho použil při vývoji zmíněného hydrogelu, který se podle všeho stane základem nové skupiny hydrogelových materiálů. Říká se jim TSAM (Talin Shock Absorbing Material).

 

Jak vysvětluje Goult, evoluce vybavila talin schopností chránit buňky před působením sil z vnějšího prostředí. S kolegy polymerizovali molekuly talinu do podoby materiálu TSAM, který pak důkladně prověřili v experimentech. Ukázalo se, že materiál TSAM absorbuje nárazy projektilů o rychlosti Mach 4,5. Tyto projektily byly rychlejší než většina projektilů z ručních palných zbraní, a také rychlejší než většina částic orbitálního odpadu.

 

Badatelé v experimentech využili rozmanité projektily, včetně mikrometrových částic bazaltu a větších hliníkových šrapnelů. Na základě svých výsledků upozorňují na rozdíl mezi tradičními ochrannými materiály a TSAM, který spočívá ve schopnosti nového materiálu uchovat projektil po nárazu. V takovém případě je možné zachycené projektily analyzovat.

 

Goult a jeho kolegové jsou přesvědčeni, že materiály TSAM mohou absorbovat kinetickou energii kulek, šrapnelů či orbitálního odpadu lépe než soudobé ochranné materiály, jako jsou keramické materiály či vyztužené kompozitní materiály. Pokud by se materiály TSAM staly součástí ochranných prvků, přinesly by nižší hmotnost, delší výdrž a kvalitnější ochranu.

 

Literatura

New Atlas 14. 12. 2022.

bioRxiv 2022.11.29.518433.