Projekt hľadal nové materiály pre výrobu vodíka, ktoré sú udržateľné, účinné a umožňujú vysokú produkciu.
Vedci z Ústavu materiálového výskumu (ÚMV) Slovenskej akadémie vied (SAV) v Košiciach vyvíjajú uhlíkové nanovlákna. Ak sa vyrábajú z vodíka vody dosahujú podobný účinok ako drahá platina. V novom projekte chcú vďaka nanovláknam presnejšie odhaľovať toxické plyny v ovzduší. Rovnakou technológiou pripravujú aj materiály, ktoré pomocou svetla čistia odpadové vody.
Nanovlákna sú tenšie ako ľudský vlas, vyrábajú v ústave metódou elektrostatického zvlákňovania. Následne vznikne jemná pavučina z polymérnych, keramických alebo uhlíkových vlákien. V takejto podobe môžu mať nové a užitočné vlastnosti.
„Z malej kvapky polymérneho roztoku sa naťahuje vlákno, ktoré následne stuhne. Tak vzniká sieť nanovlákien. Pomerne jednoduchým tepelným spracovaním ich potom vieme premeniť na keramické alebo uhlíkové vlákna. To nám otvorilo dvere k skúmaniu pokrokových aplikácií takmer vo všetkých vedných odboroch,“ objasnila Erika Múdra z tímu ÚMV SAV.
Vedci vysvetlili, že zelený vodík sa vyrába rozkladom vody elektrickým prúdom a aby bola takáto výroba konkurencieschopná, potrebuje lacnejšie elektródy. Aktuálne v nich používajú ušľachtilé kovy, preto košickí vedci skúmajú uhlíkové nanovlákna s nanočasticami fosfidov kovov, medzi ktoré patrí železo, nikel a molybdén. Ide pritom o cenovo dostupnejšiu verziu, ktorá môže dosahovať veľmi podobný katalytický účinok ako platina.
Výskum sa uskutočnil v projekte Demades financovanom z Plánu obnovy. Cieľom projektu bolo nájsť nové materiály na výrobu vodíka, ktoré sú udržateľné, účinné a dajú sa vyrábať vo veľkom. V laboratóriu ÚMV SAV sú aktuálne dostupné dva prístroje na výrobu nanovláken.
Nanovlákna pomáhajú aj pri čistení vody, pretože majú veľký povrch a vďaka svojim vlastnostiam dokážu pomocou svetla odstraňovať z odpadových vôd škodlivé látky. Vedci v novom projekte Toxisens, ktorý financuje Agentúra na podporu výskumu a vývoja, vyvíjajú aj keramické materiály z nanovlákien pre veľmi citlivé snímače plynov. Cieľom je lepšie odhaľovať toxické plyny a látky, ktoré znečisťujú ovzdušie.
„Zároveň sa sústreďujeme na to, ako využiť rôzne druhy odpadu ako zdroj na výrobu nanovlákien. Spolupracujeme pri tom s odborníkmi zo Strojníckej fakulty Technickej univerzity v Košiciach,“ doplnila Múdra.
Nanovlákna je možné využiť aj v medicíne, a to pri obnove tkanív, v obväzoch na rany či v liekoch, ktoré sa uvoľňujú postupne. Používajú sa aj vo viacvrstvovom ochrannom oblečení alebo ako súčasť nových kompozitných materiálov. Vedci sa v budúcnosti chcú zamerať na ich využitie v medicíne, energetike či skladovaní energie.
Zdroj: TASR