REKLAMA
Témata Hledat

Ceny nemovitostí a nájmů

Přehledně v mapě!

Mořští ježci jsou inspirací pro vývoj superpevného cementu

Už plánujete letní dovolenou? Až se budete procházet u moře, prohlédněte si dobře tohoto malého a zvláštního živočicha. Mořský ježek působí velmi křehkým dojmem, tedy alespoň do okamžiku, kdy na něj bosou nohou šlápnete. Navzdory tomu, že jeho skořápka na první pohled za mnoho nestojí, vyjde z takového setkání o poznání lépe než vy. Těžko říct, jak často inženýři Univerzity v Konstanz dupou na mořské ježky. Ale jisté je, že je jejich tělesná stavba inspirovala k revolučnímu objevu v oblasti vývoje superodolného cementu.

Univerzita v Konstanz (nebo hezky česky, v Kostnici) se zatím na globálním poli materiálové technologie a konstrukčních řešení příliš neprosazovala. Tým fyzikálních chemiků vedený Helmutem Cölfenem to může změnit. Z rozjímání nad mořskými ježky, které je těžké rozdupnout, se totiž s kolegy nedávno dopracoval až k praktickému objevu. Cementu, který je vysoce odolný vůči mechanickému narušení. Konkrétně pak k „prasklinám a frakturám“. Cement obvykle nebývá přímo využíván jako stavivo, ale spíše ve směsi pojiva. Přesto ale může inovace v této oblasti sehrát zásadní roli.

Když malta střídá cihly

Ostny mořského ježka jsou povětšinou tvořeny vápníkem, což je obvykle dost křehký materiál,“ začíná s vysvětlováním Cölfen. „Jenže právě v případě mořských ježků se projevují jako velmi, odolné mechanickému tlaku. Mnohem více, než „obyčejné“ struktury z vápníku.“ Klíčový je zde způsob jejich uložení. „Příčinou jejich nesporné síly je přírodní spojení materiálů o různých fyzikálních vlastnostech, a výstavbový princip, ne nepodobný cihlovým zdím.“ O jaký princip jde? Cihla a malta, tedy pevný konstrukční materiál, napojený na sebe v překrývajících se vrstvách s pomocí adheziva.

V případě ostnů mořských ježků se jedná o krystalické bloky propojené makromolekulami. Nic, co by šlo vidět pod mikroskopem, protože se pohybujeme v „nano“ horizontech. Tento výstavbový princip, aplikovaný v nanoměřítku, je možné aplikovat i na cement. „Neděláme nic jiného, než zedníci: tuhé vrstvy prokládáme jemnými. A využíváme k tomu paprsek iontů, kterým vyřezáváme do kostiček o průměrné velikosti tří mikrometrů potřebné části,“ popisuje Cölfen. Je to poněkud titěrná práce, ale přenesená zpět do měřítek blízkých lidem se může vyplatit.

Zdroj: University Konstanz (pohled na výstavbu ostnů mořských ježků pod el. mikroskopem)

Rozložený tlak zvyšuje odolnost

Pokud šlápnete na křehké vápníkem tvořené ostny mořského ježka, mělo by to pro něj dopadnout přinejmenším stejně špatně jako pro vás. To se ale nestane: měkká vrstva transformuje destruktivní energii a rozvede ji, rozmělní po ploše. Poškození je tím značně limitováno. A cement obohacený nano-strukturami si počíná podobně. „Náš cement je prokazatelně odolnější vůči mechanickému poškození, než pravděpodobně cokoliv jiného, co je dosud v oboru používané,“ říká Cölfen.

S pomocí tohoto cementu můžete vystavět sloup 8000 metrů vysoký, tedy asi desetkrát vyšší než současná nejvyšší stavba světa. Teprve pak narazíme na bod, kdy se materiál začne hroutit sovu vlastní vahou.“

Pracujeme tu v měřítku, ze kterého přímo neplyne okamžitý výsledek pro stavební průmysl,“ dodává Cölfen. „Inspirujeme se, učíme se od přírody. Reorganizace cementové struktury v nanoměřítku je ale více než slibnou cestou. Navíc: mořští ježci pracují s vápníkem, který je pro ně nejdostupnější. Lidská civilizace má k dispozici mnohem odolnější materiály. A pokud na nich budeme v nanoskopickém měřítku principy výstavby aplikovat, můžeme se dostat mnohem dál. Dá se říct, že příroda nám prostřednictvím mořských ježků předává konstrukční plán na mimořádný objev, superodolný cement.“

Sdílet / hodnotit tento článek

Související témata

Přečtěte si více k tématu Články

Foto: BoysPlayNice

Rodinný dům v Nučicích: Tři objemy spojené do jedné stavby

Jaké uspořádání má mít rodinný dům? A je vůbec taková otázka položena správně? Pohoda a příjemná atmosféra přece může vznikat i ve zdánlivě nesourodé formě, jen pokud její dimenze dostatečně respektují nároky svých obyvatel. A dílem o tom je i projekt rodinného domu v Nučicích. Tři nesourodé stavební části, navíc z…

Zdroj: Dobrý design

Soutěž studentského designu objevila nové české talenty

Zástupci mezinárodní poroty zde objevili celou řadu nadějných talentů a společně s organizátorem probudili zájem škol všech typů. Slavnostní vyhlášení pro rok 2020 proběhlo na začátku prosince prostřednictvím streampoint studia.

foto: Jakob Gate, Jeppe Michael

Mobilní sauna: Zážitek, který si můžete dopřát kdekoli

Sauna a saunování není pro obyvatele severských zemí jen nějakou libůstkou. Je součástí životního stylu, odrazem života a jeho filozofie, která si nachází místo i u nás. Nejde úplně o nástroj rekreace, svalové relaxace, instantního zdraví – byť tím vším je – ale spíše o proces duchovní, související s celkovou očistou…

Foto: Chytrý dům, s.r.o.

Pasivní rodinný dům ze dřeva na hraně strmého svahu

Vypořádat se se strmým svahem je pro architekta výzvou. Ateliér Sféra se tohoto úkolu zhostil na výbornou. Výsledkem je příjemná třípodlažní dřevostavba v pasivním standardu zapuštěná do terénu s přímým vstupem do zahrady.

Zdroj: Adobe Stock -  christianschwier

Jak rozdělit pozemek na více částí. Kdy je nutný souhlas stavebního úřadu

Jste vlastníkem pozemku? Můžete s ním volně nakládat, nicméně pouze v mezích zákona. Pokud například hodláte pozemek rozdělit na více pozemků, můžete tak učinit, ale musíte dodržet pravidla pro rozdělení pozemku, která jsou dána právním řádem. Jak vlastníci pozemku mohou dělit své pozemky? Jaký je správný postup? Jak…

REKLAMA