Molekulární kroužková zbroj. Kredit: Mark Seniw, Center for Regenerative Nanomedicine, Northwestern University.

Výzkumnému týmu, který vedli odborníci americké Northwestern University, se povedl skvělý kousek v chemii. Vytvořili první známý 2D nanomateriál, jehož komponenty jsou navzájem mechanicky pospojované.

Jednoduše řečeno, je to jako kroužková zbroj, tedy pozoruhodný typ zbroje z husté sítě navzájem propojených kovových dílků, kterou snad vynalezli Keltové ve 4. století před naším letopočtem. Oni sami ji poněkud paradoxně nosili jen zřídka, protože to bylo považováno za poněkud zbabělé.

Kroužková zbroj proti žralokům. Kredit: Joi, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Vojáci nosili kroužkovou zbroj jako standardní výbavu až do 17. století a ve specifických případech se používá dodnes, například jako obrněný oblek proti žralokům pro potápěče. Nepochybně jde o úspěšnou a nespočtem bitev prověřenou technologii.

William Dichtel. Kredit: Northwestern University.

Jak se zdá, úspěch kroužkové zbroje se zopakoval i v nanoměřítku. Nanokroužková zbroj je výjimečně pevná a současně ohebná. Bude to ještě chtít navazující výzkum, ale vypadá to, že by se tento nový typ materiálu mohl stát základem nové generace lehkých a současně pevných osobních pancířů i dalších podobných technologií.

Výzkum, který zveřejnil nejnovější Science, se blýskl hned několika prvenstvími. Je to první 2D nanomateriál a současně také polymer, jehož strukturu tvoří navzájem mechanicky propojené součásti. Výjimečné je také to, že obsahuje 100 bilionů mechanických spojů na centimetr čtvereční, což je nejvyšší hustota takových spojů, jaké kdy bylo dosaženo.

Jak uvádí vedoucí výzkumného týmu William Dichtel, vytvořili úplně nový typ struktury polymeru. Jejich recept zahrnuje použití monomerů ve tvaru X a jejich uspořádání do specifické krystalinní struktury, ve které pak dále reagují a vytvářejí vazby výsledného polymeru. Příjemným bonusem přitom je, že jejich nová metoda je vysoce efektivní a lze ji použít v průmyslovém měřítku. Podle Dichtela má tenhle materiál fascinující vlastnosti, které budou zkoumat ještě celá léta, doufejme, že se spoustou praktických aplikací.

Video: William Dichtel, 2020 Blavatnik National Awards Laureate in Chemistry

Literatura

Northwestern University 16. 1. 2025.

Science 387: 264–269.