Nanovlákna

Jsou to vlákna, která mají menší průměr než jeden tisíc nanometrů. Dosud je možné je získat z padesáti přírodních, či syntetických polymerů a znamenaly by revoluci od medicíny až po automobilový průmysl.

První pokus o vytvoření nanovláken, byly v letech 1934 až 1944. Firma Formalas, která se jako první pokusila o výrobu, začala v tuto dobu publikovat mnoho patentů popisujících experimentální výrobu této suroviny.

Roku 1952 dokázali Vonnegut a Neubauer, vytvořit proud vysoce elektrifikovaných kapiček o průměru 0,1 mm. Dále zde bylo mnoho úspěšných pokusů o zlepšení této technologie a výroby tenčích vláken. Dnes se výrobou nanovláken zabývají týmy z firem Reneker a Chun a Larronda a Manley a také se tento experimentální výzkum provádí na univerzitách. Například Cambridge v Anglii.

Nejčastější výrobní technikou je elektrostatické zvlákňování. Z kapky polymeru, která prochází elektrickým polem o napětí 50 kV, se tvoří kapiláry. Velmi úzké trubičky se nerovnoměrně ukládají na kolektor, který se pohybuje po elektrodě. Dosud jsou známy tři typy této výroby. Z trysky, tyčky a válečku. Ostatní výrobní technologie jsou pouze v experimentálním stádiu.

Nanovlákna mají mnohem větší povrchovou plochu než mikrovlákna. Dále mají velkou porezitu a vynikající tuhost a houževnatost a jejich pevnost v tahu se nedá srovnat se žádnou jinou známou látkou.

Po vyřešení všech technologických problémů při výrobě nanovláken, bude tento materiál znamenat revoluci ve všech oborech. Budou znamenat obrovský pokrok, který se projeví ve všech směrech našeho života, ale zatím se povedlo je vytvořit pouze laboratorně ve velmi málem množství.

Vesmír

Pojmem vesmír, universum, je často označován prostor obtékající naši planetu Zemi a vše okolo. Jedná se tedy o vzduchoprázné vakuum, která však má svou podstatu, svůj řád, své principy.

Nikdo neví, kdy vesmír vznikl. O datování jeho stáří a další informace o něm bádají vědy astrofyzika a kosmologie. Jeho věk se však odhaduje na cca 14 miliard let. Původ vesmíru je ještě také relativně neznámí, ale celá věděcká obec světa se sjednotila na názoru Velkého třesku. Je tak nazýván okamžik, kdy supertěžký atom existoval uprostřed ničeho a v jednom okamžiku nastal zvrat vedoucí k jeho výbuchu. Touto explozí vznikl vesmír, jak ho známe teď a neustále se rozšiřuje/rozrůstá.

Vesmír však není jen Země a vzduchoprázdno kolem. V tomto vzduchoprázdnu se pohybuje nespočet dalších a rozličných objektů. Ty nejzákladnější a asi i nejjasnější jsou obrovské shluky par, plynů a dalších prvků, na kterých neustále probíhají obrovské termojaderné reakce. Těmto vesmírným objektům říkáme hvězdy, nejznámější hvězdou je naše Slunce. Právě ono nám totiž dodává životodárné teplo a světlo.

Dalšími takovými “důležitými” vesmírnými prvky jsou planety. Jsou to masy relativně těžkých prvků (převážně kulovitého tvaru), které mají své jádro vytvářející gravitační pole. Toto pole drží všechny masy pospolu a vytváří celistvý povrch. Naší planetou je Země, další planety obíhající kolem Slunce jsou například Merkur, Venuše, Mars, Jupiter, Saturn atd.

Další vesmírné objekty samozřejmě také existují v početných miliardových číslech, ale jejich známost bývá mnohdy zahalena tajemstvím. Mezi ně patří například černé díry.

Vesmír je skutečně ještě ne příliš probádaná studánka tajemství a dříve bylo hvězdné nebe dokonce považováno za úkaz Boží, nebeskou bránu.

Raketoplány

Lety do kosmického prostoru, vesmíru, byly vždy tajným přáním člověka. A tak vznikly rakety. Jenže ty se staly relativně drahou záležitostí a především jejich jednorázové použití nebylo po čase tím “pravým ořechovým”. Navíc nebylo v některých případech potřeba doletět až do samotného dalekého vesmíru, stačilo doletět na oběžnou dráhu země.

Toto si lidé uvědomovali relativně ihned poté, co začal boom s dobíjením vesmíru. Přibližně od 50. let významné státy světa aktivně pracovaly na kombinaci letadla a rakety, která by v tomto případě byla plně dostačující. Výsledkem pak byl první zkušební let raketoplánu v roce 1981, kdy úspěšně dosáhl oběžné dráhy Země a vrátil se.

Raketoplán se tedy stal ideální kombinací vesmírné rakety a letadla, který je schopen startovat buď kolmo (jako raketa) nebo vodorovně (jako obyčejné letadlo). Pro cestu do vesmíru může být navíc doplněn pomocnými raketami, které mu dodají potřebnou sílu, tah.

Tento vzdušný dopravní prostředek považován za skutečně moderní vesmírnou loď, která je daleko efektivnější, než raketa. Za jeho primární výhodu, kromě menší potřeby paliva atd., je možnost bezproblémové návratu a následně jeho opětovného využití.

Podle vyvinutého výkonu se raketoplány rozdělují do dvou kategorií, orbitální a suborbitální. Orbitální kosmické raketoplány jsou raketoplány vyššího výkonu, které jsou schopné vyvinout až první kosmickou rychlost a pomocí ní je schopen dostat se na oběžnou dráhu země, případně až do vesmíru. Suborbitální raketoplány takovou sílu vyvinout nedokáží a pohybují se max. v horní vrstvě atmosféry země. Příkladem orbitálního kosmického raketoplánu je například americký Space Shuttle.

Objevy v poslední době

Díky neustále se zdokonalující ICT a jiné odborné/specializované technologie objevy přibývají jako houby po dešti. Jedná se však spíše o tzv. “miniobjevy”, kdy například výzkumníci objeví v tropické deštném pralese Amazonie nový druh mravenců nebo se najde nová kombinace léků léčící např. obyčejnou chřipku. Nejde tedy o “objevy” v pravém slova smyslu.

Ale i přes tyto “doplňující” objevy se objevují relativně nové možnosti, které se obyvatelům naší Země nabízejí. Není to tak dávno, co se v novinách objevilo, že americká soukromý výzkumná instituce uměle vytvořila život. Byly to si sice a pouze tvorové na buněčné, molekulární bázi, ale dokázali se adaptovat a na prostředí a dokonce se i replikovat/rozmnožovat. Takovýto předem “předinstalovaní” tvorové by se pak dali využít například v medicíně na vytváření vytváření léků. A zůstaneme-li ještě v oblasti medicíny, častokrát jsou zmiňovaní tzv. nanoboti, nebo-li mikroskopičtí roboti, kteří by mohli být vimplementování do těla člověka, kde by automaticky rozpoznali nemoc a vyléčili.

Rovněž také nesmíme zapomenout na oblasti fyziky a chemie. Pro jejich výzkumné práce byly po světě vybudovány speciální urychlovače částic, díky který je zkoumána například možnost rozbíjení jednotlivých atomů prvků. Pomocí těchto urychlovačů se také vědcům podařilo z hmoty vytvořit antihmoty, převrátit náboje všech atomů. Mohlo by to najít řešení, proč antihmota z celého vesmíru zmizela a zůstala jen hmota. Od tohoto výzkumu si navíc někteří slibují, že by v budoucnosti mohly vznikat raketové pohony na bázi této antihmoty. Byly by mnohonásobně rychlejší a efektivnější než cokoliv, co známe v současnosti.

A to ani nemluvím o pokusech vrátit např. molekulu v čase. Někteří vědci tvrdí, že se to za pomocí zrcadel, laserů a některých nejnovějších technologických prostředků dá, že jsou schopni vrátit atom/molekulu v čase o naprosto miniaturní zlomky vteřiny.

Jak tedy vidíme, výzkumů a objevů nás čeká ještě více než dost. Máme se na co těšit.

Aerodynamika

Aerodynamika, toť název mechanicko-fyzikálního oboru, který si klade za cíl zkoumat působení vzduchu na dotyčné těleso. Laicky by se také dalo říct, že zkoumá, jak vytvářet/konstruovat předměty, aby jim vzduch kladl co nejmenší odpor.

S aerodynamikou se v běžném životě setkáváme snad všude. Nejde jen o letadla, kde je dobrá aerodynamičnost takřka nutností, ale rovněž o snad všechna pohyblivé i nepohyblivé předměty. Tím zřejmě nejtypičtějším příkladem by se daly uvést automobily. Ty jsou v pohybu takřka neustále a nemít svůj charakteristický tvar, zřejmě by byl odpor vzduchu tak silný, že by jízda v takovémto automobilu nebyla snad ani pořádně možná, případně s velkými obtížemi, velkou spotřebou pohonných hmot. Aerodynamického tvaru využívají také například v poslední době se rozvíjející větrné elektrárny, kde se díky důsledně vyměřenému tvaru vrtulí roztáčejí generátory vytvářející elektrickou energii.

S aerodynamickou se setkáváme nejen u člověkem-vytvořených předmětech, ale také v přírodě. Stejně, jako patří letadla k lidským aerodynamickým zástupcům první třídy, za “matku přírodu” jsou vzdušnými zástupci spoléhající na aerodynamiku ptáci snad všeho druhu. Však odkud si myslíte, že lidé vzali podobu a tvar letadel?

Ale tím jsme se oddálili od samotné fyzikální podstaty aerodynamiky. Je to vlastně působení tlaku vzduchu na objekt. Tento tlak může být buď statický nebo dynamický. Statický tlak je tlak při naprostém bezvětří a dynamický nastává v okamžiku změny tlaků při pohybu okolního vzduchu. Ten se vlivem “odrážení” se od předmětu stlačuje.