Amikor a ruha tisztítja saját magát...

Mitől öntisztuló egy textil? Hogyan lehetnek a gyógyítás forradalmi eszközei a véráramban haladó parányi kis robotok? Mindezt a világot alkotó atomok teszik lehetővé, melyeket a tudósok különleges módon irányítanak.

Ha nagyítóval néznéd a világot, bizony meglepődnél, mennyi minden zajlik a hajszál szélességénél tízszer kisebb nanorészecskék világában. Ez a miniatűr tartomány olyan lehetőségeket kínál, melyek megváltoztatják a mindennapokat. Ezt igyekszik kiaknázni a nanotechnológia szerteágazó tudománya.

Nanotechnológia a jövő kifutóin

Akár már a közeljövőben piacra kerülhetnek azok a textíliák, amelyek egyszerűen képtelenek szennyeződni. Az innovatív vegyipari termékeket fejlesztő német BASF cég „lemásolta” a lótuszvirág és a nád öntisztító mechanizmusát, és olyan kikészítőszereket dolgozott ki, amelyet ha textilekre hordunk fel, tökéletesen lepergeti a vizet és a szennyeződéseket. Az említett növényeken ultrafinom felszíni szerkezetek végzik az „öntisztítást”: amint víz éri őket, leveleik felszínéről apró vízcseppek gördülnek le, miközben magukkal viszik a parányi szennyeződéseket. Ezt utánozva hozták létre a Mincor® TX TT nevű kezelőanyagot, mellyel a textilen hasonló, 100 nanométernél is kisebb elemi részecskék emelkednek ki és taszítják a szennyeződést.

A BASF hasonlóan forradalmi újítása a 100%-ban vízálló anyag, mely főleg cipők, illetve sátrak, sportdzsekik és autóülések anyagaként használnak majd. A Luquafleece® nevű, légáteresztő textília 1 négyzetmétere akár 26 liter folyadék felszívására is képes.

Száraz idő esetén a laza molekulaszerkezetű polimer apró lyukacskái teljes szellőzést biztosítanak, ám ha nedvesség éri, szivacsként szívja magába a folyadékot. Amint az idő szárazabbra fordul a folyadék elpárolog a részecskékből és a pórusok felszabadulnak, megnyitva ezzel az utat a folyamatos légáramlásnak.

A különleges textileknek nem csak kényelmi funkció, hanem akár fontos életmentő feladat is juthat. Kutatók olyan „e-textilek” kifejlesztésén is dolgoznak, amelyek jelzik, ha viselőjük beteg. Az elektrolittal, szén-nanocsövekkel és a megfelelő antitestekkel bevont szövet képes érzékelni a vérben található fehérjék jelenlétét, mely által jelezni tudja betegségek terjedését és képes figyelni az alapvető életjeleket.

A „nano” anyagok nem csak a divatban, hanem az autóiparban és az építőiparban is jelentős változáskokat hoznak. Több ilyen újdonság már bekerült a Daimler és a BASF közös fejlesztéseként megvalósult smart forvision koncepcióautóba is. A futurisztikus négykerekűbe a hagyományos ülésfűtés helyett pl. hővezető nanobevonattal ellátott szöveteket használtak, a szélvédőn és az oldalablakokon pedig infravörös sugárzást visszaverő filmbevonat található, amely megakadályozza az utastér kellemetlen felmelegedését.

Nézd meg videónkat a smart forvision hőtartó megoldásairól!

Az építőiparban szintén több nanotechnológiás anyagot használnak a hatékonyabb szigetelésekhez és öntisztuló felületek megalkotásához.

Nanorobotok az emberi testben

A nanoméretű szerkezetek a gyógyászatban is elképesztő távlatokat nyithatnak. A tudósok alkotta parányi nanorobotok ugyanis a test belsejébe juttatva gyógyító hatást fejthetnek ki. Miniatűr méretüknek köszönhetően hasznukat akkor vesszük, ha olyan kórt szeretnénk gyógyítani, ami nehezen megközelíthető helyen van – legyen az akár tumor, vérrög, vesekő vagy érszűkület.

A nanorobotokat a véráramba juttatják, ahol egy elektromágneses tér által hajtott motor juttatja őket a célhoz. De mi navigálja őket a megfelelő irányba? A picike eszközök ultrahangos és rádiójeles szenzorokkal, vagy akár röntgensugarakkal és radioaktív alkatrészek segítségével „tájékozódnak”. A kóros vagy beteg sejteket a nanorobot mikrohullámmal, ultrahanggal, hővel vagy kémiai úton pusztíthatja el.

Tudtad?

A világ legkisebb ollója
Japán tudósok megalkották a világ legkisebb „ollóját”, ami mindössze három nanométer, vagyis a méter milliárdod része. A mini vágóeszközzel géneket, proteineket és más, testünkben előforduló különleges óriásmolekulákat lehet módosítani. Az ollót fénysugarakkal képesek irányítani.

Érdekesség

A Magyar Tudományos Akadémia Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézete (MTA MFA) különleges eredményeket érte el a nanométernél tízszer kisebb, ún. angström mérettartományban. A 11 európai ország részvételével megvalósult MORGaN (Materials for Robust Gallium Nitride) program célja az volt, hogy olyan elektronikai eszközöket és szenzorokat fejlesszenek, melyek elektromos mezőkben (pl. a világűrben vagy repülőgépek hajtóműveiben) is biztonsággal működnek. A magyar kutatócsoport a gyémánttartalmú mintákkal végzett rendkívül precíz, angström mikroszkópos anyagvizsgálatokat, ami a világon egyedülálló.