Sciencemag.cz
Doporučujeme
Technická univerzita v Liberci a česká společnost Pikatec představily další výsledek společného smluvního výzkumu v oblasti povrchových ochran materiálů. Výsledkem spolupráce je patentovaná série kosmetiky pro domácnost Home, která díky tomu, že obsahuje nanočástice oxidů přináší výrazný kvalitativní posun v čištění domácností a dlouhodobou (1-2 roky) ochranu povrchů různých materiálů s ohledem na odolnost proti špinění, zašlosti i proti mechanickému opotřebení. Vítaným efektem je podstatné zkrácení úklidových časů a snížení potřeby četnosti mytí až o 80%. Jedná se především o domácí nábytek, spotřebiče, podlahy, stavební prvky (skla a rámy oken, dveře, parapety atd.), sanitu apod., dále pak o venkovní (zahradní) nábytek, dlažby, dřevěné paluby, ploty, bazény a jiné prvky.
HISTORIE VÝZKUMU
Nová řada kosmetiky pro domácnost Home je výsledkem více než 2 letého společného výzkumu Technické univerzity v Liberci a společností Pikatec. Výzkumný tým profesora Petra Loudy při hledání optimalizace složení a působení nových politur aplikoval vlastní patenty. Provedl také laboratorní ověření vlastností a hodnocení povrchových vlastností modifikovaných a nemodifikovaných povrchů.Po dosažení žádaných výzkumných výsledků byla uzavřena licenční smlouva mezi společností Pikatec a Technickou univerzitou v Liberci. Přínosem z licenční smlouvy pro TUL je participace na prodeji výrobků. Finanční prostředky jsou reinvestovány do dalšího aplikovaného výzkumu.
JAK TO FUNGUJE
Jednoduše se po úklidu nanese příslušná politura ve velmi tenké vrstvě na materiál či nábytek, který se má dlouhodobě ochránit, po chvíli se lehce rozleští a nechá vytvrdnout. To je vše, a je až na dva roky vystaráno. Takto chráněný povrch se méně špiní, odpuzuje vodu, mastnoty, prach, má vyšší tvrdost a je i antibakteriální.
EKONOMICKÝ PŘÍNOS
Jedná se především o velkou úsporu času při následném úklidu. Povrch se méně špiní a nečistoty na něm velmi málo drží, proto není třeba tak často uklízet. Tím se sníží spotřeba čisticích prostředků. Kromě přímého ekonomického efektu, se tedy dostaví i efekt ekologický. Je to dobrá zpráva pro úklidový personál a uklízecí firmy. Není to tak, že nebudou mít práci, jen zvládnou za stejný čas mnohem více práce a spotřebují mnohem méně čisticích prostředků. Stoupne produktivita práce, a získá se tak více volného času.
PRINCIP OCHRANY
Každý materiál má pod mikroskopem velmi členitý povrch. V těchto nerovnostech povrchu se dlouhodobě usazuje špína, mastnoty, jiné nečistoty a tím mimo jiné vzniká ideální „živná půda“ pro bakterie. Je velmi zdlouhavé a mnohdy i nemožné z těchto nerovností nežádoucí nečistoty zcela vymýt. Úklid trvá velmi dlouho (opakované drhnutí stejného místa) a povrch (zvláště světlý) působí kvůli „zažrané“ špíně zašle.
Patentované politury vyvinuté speciálně pro aplikace na dané povrchy (každý materiál má jinou strukturu a vlastnosti), vyhladí tyto nerovnosti povrchu a unikátní složení s přídavkem nanočástic zajistí dlouhodobé zachování vlastností, jako jsou hydrofobita (odpuzování vody), olejofobita (odpuzování mastných částic), antistatické vlastnosti (odpuzování prachových částic), antibakteriální účinky (bez účasti nežádoucích prvků např. stříbra). Použité oxidy kovů (oxid křemíku, titanu, zirkonu apod.) jsou velmi tvrdé a chrání tak povrch proti mechanickému poškození. Jedním tahem hadru je možno nečistoty z povrchu setřít.
Nanočástice obsažené v politurách jsou velmi malých rozměrů (nanometr je miliardtina metru), a není tak možné je spatřit lidským okem. Tyto částice v polituře vytvoří strukturu, která na hrubých či savých površích tvoří ochrannou membránu. Vzniklá membrána umožňuje vlhkosti opustit materiál v podobě par a zároveň Zabraňuje vniknutí vody do vnitřní struktury materiálu (stejný princip jako u funkčních textilií typu GoreTex). Savý a porézní materiál tak může „dýchat“.
NANOTECHNOLOGIE
Nanotechnologie, tedy věda extrémně malých částic se stává významným průmyslovým odvětvím. Jeden nanometr je jedna miliardtina metru, tedy zhruba stotisícina tloušťky lidského vlasu. Nanočástice obvykle měří jeden až 100 nanometrů. Kromě medicíny jsou nanočástice využívány v takových výrobcích, jako je sportovní zboží, pneumatiky či elektronika. Nanotechnologie se také využívá v kosmetice, obalech potravin, oblečení, dezinfekcích, domácích spotřebičích, povrchových nátěrech, barvách a lacích venkovního nábytku. Obor nanotechnologie je moderním a novým oborem proto, že v posledních 20 letech zaznamenala experimentální technika značný rozvoj, který nám umožňuje nahlédnout a studovat svět v nanoměřítku. Díky tomu dnes můžeme dokonalost přírody kopírovat a přenést tyto poznatky do výrazného zlepšení lidských výrobků a produktů, po kterém lidstvo trvale prahne.
ZBYTEČNÉ OBAVY Z NANOČÁSTIC
V poslední době se objevují varovné zprávy o možné škodlivosti nanočástic na lidské zdraví. Podle profesora Oldřicha Jirsáka, autora revolučního postupu průmyslové výroby nanovláken, by si lidé měli dát pozor na poplašné zprávy plynoucí z neznalosti věci a nepřesných generalizací. „Říci, že nanočástice jsou nebezpečné lidskému zdraví, je totéž jako říci, že nebezpečné lidskému zdraví jsou chemikálie. Jde samozřejmě o to, jaké chemikálie -ocet a soli konzumujeme v jídle, etanol v nápojích, mýdlem se myjeme, zubní pastou si čistíme zuby. Lékaři používají vnitřně mnoho chemikálií. Naopak jiné chemikálie jsou velmi jedovaté. Je tedy vždy nutné říci přesně, o jaké nanočástice jde. Každá rozpustná látka je obsažena v rozpouštědle ve formě jednotlivých molekul nebo iontů, které jsou ještě menší než nanočástice. Hořením také vznikají nanočástice a s těmi je lidstvo ve styku od té doby, co zná oheň. Toxicita některých látek může být ovlivněna, jsou-li ve formě nanočástic. To se intenzivně a celosvětově zkoumá. Za neškodné považujeme nanomaterialy, které se do týdne rozloží v tělních tekutinách. Ty nerozložitelné jsou zatím považovány za potencionálně nebezpečné a takto se s nimi také zachází, stejně jako s toxickými chemikáliemi. K nanomateriálům se tedy civilizovaný svět chová opatrně a připravují se mezinárodní standardy pro jejich klasifikaci, hodnocení, povolování a manipulaci. Rozhodně by však byla škoda poplašnými zprávami zpomalit vývoj, který lidstvu nanomateriály přinášejí a v budoucnu jistě přinesou velký pokrok,“ uvedl profesor Jirsák.
NOVÉ POLITURY OBSAHUJÍ VÝHRADNĚ „PŘÍRODNÍ“ NANOČÁSTICE
Nejrozšířenějšími nanočásticemi na naší planetě jsou oxidy křemíku a uhlíku. Těch příroda používá jako „zpevňovadlo“ svých konstrukcí. Jsou obsaženy v potravinách, např. ovoci a zelenině. Příroda si je „bere“ z půdy. Díky tomu například rostlina přeslička, která dosahuje výšky dvou metrů a průměr stonku má pouze několik milimetrů, se v prudké vichřici nezlomí. Také díky nanočásticím se na lotosovém květu nedrží voda. Společnost Pikatec provádí výzkum společně s Technickou Univerzitou v Liberci. Ve svých politurách používá výhradně nanočástice oxidů kovů totožné s nanočásticemi vyskytujícími se v přírodě. Proto jsou lidskému organismu a přírodě škodlivé stejně, jako například nanočástice obsažené v přesličce! Obdobně, jako tomu je u těchto rostlin, jsou v politurách nanočástice pevně ukotveny.
APLIKOVANÝ VÝZKUM NA TUL
Technická univerzita v Liberci úzce spolupracuje s řadou firem, které jsou zapojeny ve smluvním výzkumu a jsou významnou aplikační sférou. Výzkum na zakázku, grantová a doplňková činnost pro průmyslovou praxi, tvoří téměř dvě třetiny celkového rozpočtu univerzity. Díky licenčním smlouvám se urychluje praktické využití výsledků výzkumu. Spolupráce s firmami se týká i výuky. To znamená získávat náměty pro bakalářské, diplomové, případně doktorské práce. Firmy už také začínají ve větším měřítku vytvářet podmínky pro absolvování studentských odborných praxí. Užší spolupráce firem s univerzitami, je konkrétní krok, jak cíleně přispět ke snížení nedostatku technicky vzdělaných odborníků v ČR.
