Išradimo pagrindas yra aerogelis – beveik permatoma ir labai lengva medžiaga, primenanti sustingusias statybines putas. Tačiau šis aerogelis yra neįprastas tuo, kad jį sudaro anglies nanovamzdeliai, todėl medžiaga tapo dar lengvesnė: vieną arą užklojantis jos lakštas tesvertų 28 g.
Nors naujasis aerogelis yra lengviausia mokslui žinoma kietoji medžiaga, jis pasižymi neįtikėtinu tvirtumu: spaudžiami nanovamzdeliai tampa tvirtesni už plieną. Tačiau jei aerogelio lakštas sukamas tinkamu kampu, jis yra tamprus kaip guma.
Paradoksalu, bet kaitinimas iki tam tikros ribos nanovamzdelius tik kietina. Kita keista aerogelio savybė yra ta, kad tempiamas jis ne retėja, o tankėja. „Tempiami nanovamzdeliai vis labiau artėja vienas prie kito, todėl struktūroje vis mažėja vietos“, – aiškina Tissaphernas Mirfakhrai, Britų Kolumbijos universiteto mokslininkas.
Naujojo aerogelio savybės tampa dar keistesnėmis, prie jo prijungus elektros srovę. Mažesnės nei 1 V įtampos pakanka, kad medžiaga per tūkstantąsias sekundės dalis išsitemptų 220% – daug kartų greičiau nei žmogaus raumuo. Aerogelis yra ir daug stipresnis. „Jei žmogus dviem rankomis gali pakelti 90 kg, tai su dirbtiniais raumenimis galėtų pakelti 32 kartus didesnį svorį“, – sako tyrimo autorius Rayas Baughmanas iš Teksaso universiteto.
2 g sveriantis aerogelio gabalas išlaiko 2,5 kg plytą. Aerogelis – tai labai mažo tankio kietoji medžiaga, pagaminta iš gelio, kuriame skystis pakeistas dujomis. Pirmieji aeorogeliai pradėti gaminti 1931 m.
Tiesa, bent jau kol kas dirbtinių raumenų neketinama naudoti transplantacijos operacijose dėl savo matmenų ir elektros energijos, kurios reikėtų jų darbui. Anglies nanovamzdeliai veikia kaip elektrodai, galintys praleisti elektros krūvį, taip pat praleidžia šviesą, tačiau įelektrinti jie tampa nepermatomais. Todėl aerogelis pirmiausia bus bandomas pramonėje: saulės baterijose, šviesos dioduose, dienos šviesos lempose ir daugelyje kitų įtaisų.
Prieš pradėdami taikyti aerogelį pramonės reikmėms, mokslininkai pirmiausia turi pagaminti didelį jo kiekį. Tam jie sukuria ypač retą atskirų anglies atomų miglą, kuri nusėda ant geležies lakšto. Čia anglies atomai susijungia tarpusavyje ir suformuoja nanovamzdelius.
„Šių nanovamzdelių lakštų gamybos metodų ir jų keistų savybių atradimas yra tik istorijos pradžia, – įsitikinęs R. Baughmanas. – Manau, kad ši istorija turės laimingą pabaigą ta prasme, kad atsiras naujų žmonijai naudingų gaminių.“
Pagal „Discovery News“ informaciją parengė
Tomas Knabikas
