Máme na dosah nepotopitelné lodě, nebo dokonce plovoucí nepotopitelná města? Záleží na tom, zda bude možné průmyslově využít nepotopitelný kov, vyvinutý na Rochesterské univerzitě ve státě New York.

Tým pod vedením Chunleie Guoa pomocí nanomateriálové úpravy kovových povrchů vytvořil hliník, který nelze potopit, byť má hmotnost takovou, že by se potopit měl. Pokud by podobně upraveny byly jednou trupy lodí, nový Titanic by zůstal na hladině i s dírou pod čarou ponoru.

Lodě využívají Archimédova zákona, plavou díky tomu, že vytlačují vodu. Aby plavidlo zůstalo nad vodou, musí vážit méně než objem vody, kterou vytlačuje. Když Titanic zaplavila voda, potopil se.

Guoův tým ale pomocí femtosekundového laseru vykreslujícího do povrchu kovu specifické nanostruktury dodal materiálu hydrofobní vlastnosti. Na povrchu takto laserem upraveného kovu vznikají při kontaktu s vodou malé vzduchové bublinky.

Výzkumníci vytvořili bublinky na dvou souběžných plátcích hliníku. Výsledný kov plave. Plave, i když je zatížený a potopený dva měsíce. A plave, i když je děravý jako Titanic po nárazu do ledovce. Můžete se přesvědčit ve videu.

zdroj: YouTube

Ze života hmyzu

Výzkumníci se inspirovali ve světě mravenců, jejichž některé druhy jsou schopné "chodit po vodě" díky tomu, že disponují hydrofobními vlastnostmi. Umějí tak pod hladinou vytvořit malé bublinky vzduchu, které je udrží nad hladinou.

U mravenců se samozřejmě o podobnou vlastnost postarala evoluce – mravenci používají svou schopnost spíše intuitivně než inteligentně. To ale neznamená, že bychom s něčím podobným nemohli přijít i my, lidé.

Právě mikrobublinky zajišťují plovací schopnosti výsledného materiálu. Femtosekundově vyleptaný hliník je s to vrátit se na hladinu dokonce i v okamžiku, kdy je násilím vnořen pod ní a plavat na hladině.

Revoluce ve stavbě lodí?

Pokud by se podařilo takový kov vyrábět za přijatelnou cenu, mohlo by to (nejspíš za několik generací) znamenat revoluci v tom, jak vznikají lodě nebo plovoucí konstrukce.

Ačkoliv autoři aktuální práce experimentovali jen s hliníkem, neměl by být problém proces replikovat u jiných druhů kovů. Navíc jde pouze o první náznak toho, jak podobná nanoúprava povrchu může zásadně měnit vlastnosti využívaných materiálů.

Nejspíš se tak z tohoto oboru nanotechnologie dočkáme ještě řady překvapení, která můžou vrátit i řadu podceňovaných materiálů zpět do první ligy.

Studie byla publikována v časopise ACS Appl. Mater. Interfaces, i na webu univerzity v Rochesteru.