Nanotechnologie nejsou jen roušky nebo respirátory!

Zajímavosti

Mnozí o nanovláknech slyšeli poprvé až loni se začátkem koronavirové pandemie. Tato zcela unikátní a fascinující technologie není však jen o rouškách a respirátorech. Má obrovskou škálu využití snad ve všech segmentech - od zdravotnictví, přes potravinářství, automobilový průmysl až po stavebnictví. Česká republika je navíc evropskou a zároveň světovou nanovlákenou velmocí.

Nanovlákno je délkový útvar o charakteristických rozměrech a vlastnostech, kde jeden rozměr (délka) významně přesahuje průměr vlákna. Charakteristické průměry se pohybují mezi 100–800 nanometry. Pouhým okem ani běžným mikroskopem není nanovlákno viditelné.

„Nanovlákna se často připodobňují k pavoučí síti. Představte si stébla trávy, která jsou položena přes sebe, různě chaoticky naskládaná do několika vrstev. Jsou tak malá, že jsou vidět jen pod mikroskopem, protože jsou zhruba 600krát menší než lidský vlas. Je to taková neorientovaná struktura, která má mezi sebou mezery,“ říká ing. Luboš Komárek, předseda představenstva Nanoprogress - nanotechnologického clusteru, který je spolu se svými partnery hlavním vývojářem nanotechnologií v ČR. Jeho vývojové středisko sídli v Liberci.

Každý, kdo by chtěl jednoduše vysvětlit, jak vlastně nanovlákno vzniká, si může představit situaci, kdy byl na nějaké pouti a viděl cukrovou vatu. V podstatě jednoduše a s nadsázkou řečeno – touto podobnou „elektrostatickou“ energií vzniká i fascinující produkt, který má širokospektrální využití.

„Nanovlákno vzniká tak, že když to velmi zkráceně řekneme - se dopravuje polymerní roztok do elektrického pole a pak díky elektrickým silám se povrch roztoku naruší a vytváří se vlákna. Ta se vznáší ve formě mráčku a zachytávají se na sběrném kolektoru či podkladu,“ vysvětluje Luboš Komárek, jenž původně vystudoval strojní průmyslovku, následně žil a pracoval několik let v zahraničí, aby stanul včele společnosti, která dnes vyvíjí tuto technologii a její části a zároveň objevuje nové možnosti využití nanovláken.

Unikátní technologii lze použít v různých odvětvích: biomedicína, aplikace pro čištění vzduchu a vody, enviromentální oblast, filtrace nápojů, inteligentní obaly, energetika, autoprůmysl až po další segmenty.

Fascinující je také fakt, že přestože nanovlákno zažívá zvláště v posledním desetiletí obrovský boom a posun, první nanovlákna vznikala již v 15. století. Nicméně až do roku 1931 to nikdo nemohl ověřit, protože neexistoval skenovací elektronový mikroskop, až pak se tato technologie začala více rozvíjet.

„V oblasti nanovláken je několik technologií výroby. Nemluvíme pouze o jedné unikátní, protože na trhu byly od roku 2003 průmyslové technologie na bázi stejnosměrného zvlákňování. Vývoj běžel dál a v roce 2015 byla objevena další, mnohem efektivnější technologie, která vyrábí nanovlákna pomocí střídavého proudu. Výhodou je, že je verzatilnější (proměnlivější) a dá se třeba flexibilně integrovat do výrobních linek. Produkované struktury jsou podobné, nicméně výrobnost je vyšší,“ podotkl Luboš Komárek.

Fascinující je zcela jistě i to, že v biomedicíně se nanovlákna zkoušejí používat třeba v oblasti kožního krytí – například u popálenin, opařenin nebo jiných kožních defektů, stejně jako u kostní tkáně, kloubních chrupavek, šlach, svalů i nervové tkáně. Už to samo o sobě je obrovským posunem a do budoucna také zcela jistě zásadní změnou a výhodou jak pro pacienty i pro lékaře.

Právě proto, že ale v současné covidové době jsou primárním tématem stále nanoroušky a nanorespirátory, je dobré vědět i to, jak rozpoznat, že si člověk skutečně kupuje kvalitní a opravdu vyrobených z nanotechnologií. Běžný zákazník bohužel nemá šanci si kvalitu, za níž často právě proto připlácí, ověřit. Proto je dobré vědět některé zásadní informace!

„Je velmi dobré se podívat na různé certifikace, nebo si vyžádat měření od předních výzkumných institucí, které to dělají dlouhodobě. Vyžádat si podklady. Je dobré, aby certifikace byla od tuzemské certifikační autority. Víme, že některé nanovlákenné roušky nebo další ochranné prostředky, které mají zahraniční certifikaci, neodpovídají našim standardům a potřebám,“ vysvětluje Luboš Komárek a dodává jeden z příkladů, jak má správná nanorouška nebo nanorespirátor fungovat.

„Například kapénka viru má 0,6 mikrometrů, tedy 600 nanometrů a existuje jedna norma, která umožňuje klasifikovat třídu ochrany podle větších částic. To znamená, že to je podobné, jako když vezmete drátěný plot, kterým komár prolétne, ale když máte síťku proti hmyzu, tak už se skrz nedostane. Dobrá informovanost je zkrátka základem,“ doplňuje ing. Luboš Komárek.

Zdroj: Metropol/ Foto: Jaroslav Hauer

Vývojové centrum nanovláken v Liberci Vývojové centrum nanovláken v Liberci	Unikátní snímek zachycující vznik nanovlákna Unikátní snímek zachycující vznik nanovlákna	Ukázka použití nanovlákeného kožního krytí při popálenině na kůži ruky a její následné hojení Ukázka použití nanovlákeného kožního krytí při popálenině na kůži ruky a její následné hojení	Ing Luboš Komárek se svými kolegy z vývojového centra Nanoprogressu Ing Luboš Komárek se svými kolegy z vývojového centra Nanoprogressu
Ing. Luboš Komárek ve vývojovém centru v Liberci u vzniku nanovláken Ing. Luboš Komárek ve vývojovém centru v Liberci u vzniku nanovláken