Oxid titaničitý. Oblíbil si ho kosmetický i potravinářský průmysl. Najdeme ho jako přísada přísadu v papíru, plastech, gumě i keramice. Je součástí lambda sond v motorech automobilů a v medicíně vylepšuje implantátům srůst s kostí. Věděli jste, že je také podezřelý z karcinogenity a že naše firma Precheza a. s. Přerov je největším producentem titanové běloby v Evropě?

Solární energetika je sice velmi žádoucí alternativní zdroj energie, ale s jejím využitím se stále pojí dílčí technologické trable, které je nutné řešit. Platí to i pro solární technologie obsahující nanočástice oxidu titaničitého, protože aby taková technologie fungovala, musejí nanočástice absorbovat UV složku záření. To přináší řadu problémů pro praktické uplatnění takové technologie.

Nanotech deka v nanoměřítku. Kredit: Mikaeili et al. (2025), Advanced Science.

Materiálová inženýrka Pelagia-Iren Gouma z Ohio State University a její spolupracovníci vyvinuli nový materiál, který s pomocí slunečního záření a oxidu titaničitého může čistit vodu od nebezpečných škodlivin. Je to pozoruhodná technologie založená na měkkých gelech a zvlákňování electrospinningem. Goumová s kolegy vytvořila vláknité struktury s oxidem titaničitým. Aby překonali zmíněné obtíže s využitím oxidu titaničitého, přidali měď.

Nakonec vznikl nanoporost (nanomat), který absorbuje dost solární energie na to, aby likvidoval škodliviny ve vodě nebo také ve vzduchu. Podle Goumové nebylo úplně snadné vyrobit něco jako deku, kterou položíte na vodu, a deka generuje energii pro další využití. Jak je ale vidět, nakonec se jim to povedlo.

##seznam_reklama##

Jde o to, že když oxid titaničitý absorbuje sluneční záření, uvolní se elektrony, které spustí oxidaci a ničí škodliviny. Přidání mědi tento proces přeřadí na vysoké obrátky. Badatelé nové nanotech deky testovali a překvapivě zjistili, že v porovnání s tradičními solárními články lépe těží energii ze slunečního záření.

Pelagia-Iren Gouma. Kredit: Ohio State University.

Jak Goumová šibalsky podotýká, nanotech deky je možné využívat jako generátor energie nebo jako zařízení pro čištění vody. V obou případech jde o katalyzátor s doposud nejvyšší publikovanou účinností.

Ještě lepší je jejich okouzlující praktičnost. Jsou lehké. Snadno se s nimi manipuluje. Lze je umístit na prakticky jakoukoliv vodní hladinu a také je možné je používat mnohokrát opakovaně.

Logo. Kredit: Ohio State University.

Nanotech deky jsou v čištění vody natolik účinné a praktické, že by se podle svých tvůrců mohly uplatnit při čištění průmyslově znečištěných vod v rozvojových zemích. Také se nabízejí znečištěné vody v krajině s cennou přírodou.

Materiál nanotech dek i celý proces jsou šetrné vůči prostředí.

Nová nanotechnologie by se mohla uplatnit i v jiných typech fotokatalýzy, jako je například výroba zeleného vodíku.

Video: Electrospinning: A look at the poor man's way to nanotechnology

Literatura

Ohio State University 24. 3. 2025.

Advanced Science online 24. 3. 2025.