Sciencemag.cz
Doporučujeme
Satish Nune a jeho kolegové si povšimli zajímavého jevu: při rostoucí vlhkosti náhle uhlíkové nanostruktury ze sebe vyloučily vodu a jejich hmotnost poklesla až o polovinu.
Jak uvádí vědec z Pacific Northwest National Laboratory, i když existence toho jevu byla předpovězena už asi před 20 lety, teprve nyní se jej podařilo zaznamenat i experimentálně. Výzkumníkům původně šlo o něco úplně jiného (výroba magnetických nanovláken) a když narazili na popsaný děj, nejprve se domnívali, že mají chybu v měřicích zařízeních. Posléze se ukázalo, že popsaný jev lze normálně opakovat a podařilo se ho zaznamenat i na video.
Uhlíkové nanotyčky fungovaly tak, že do určité chvíle pohlcovaly vodu, v daný okamžik ji však nejen přestaly dále absorbovat (to by nepředstavovalo nic neobvyklého), ale naopak ji všechnu jednorázově vyloučily – asi jako když se zmáčkne houba. K tomu došlo při vlhkosti okolního vzduchu mezi 50-80 %. Když se vlhkost dále zvyšovala, tyčky začaly vodu zase absorbovat, ale v jeden okamžik ji opět vyloučily. K vylučování přitom vždy docházelo na místě, kde se spolu tyčky dotýkaly.
Dalším zkoumáním se ukázalo, že jev byl již částečně simulován v pracích publikovaných v letech 2012 a 2013. Zde se mj. popisuje i to, že hydrofobní povrch nejenom vodu prostě odpuzuje, ale dokonce může ovlivnit i rovnováhu skupenské přeměny – tj. voda se odpaří i při nižší teplotě. Zřejmě se podobné jevy uplatňují i u uhlíkových nanotyček, které jsou hydrofobní silně – voda je přitom táhne blíže k sobě svým povrchovým napětím, více vody je přitáhne k sobě tak, že se následně všechna voda musí odpařit.
Jako možné aplikace tohoto jevu se uvádí textilie, které by odváděly pot z těla a ihned ho přeměňovaly na páru. Mohlo by jít také o metodu nízkoenergetického získávání vody všude tam, kde jí je nedostatek. Materiál vodu vyloučí a znovu začne přijímat další, nijak se „nezanáší“. Také si lze představit, že jiné nanomateriály by podobně mohly pracovat s dalšími kapalinami, třeba oddělovat ze směsi metanol.
Výsledky byly publikovány v Nature Nanotechnology.
Zdroj: Phys.org
