Lengvi kaip pūkas, stiprūs kaip plienas

Išradimo pagrindas yra aerogelis – beveik permatoma ir labai lengva medžiaga, primenanti sustingusias statybines putas. Tačiau šis aerogelis yra neįprastas tuo, kad jį sudaro anglies nanotūbelės, todėl medžiaga tapo dar lengvesnė: vieną arą užklojantis jos lakštas tesvertų 28 gramus.
Nors naujasis aerogelis yra lengviausia mokslui žinoma kietoji medžiaga, jis pasižymi neįtikėtinu tvirtumu: spaudžiamos nanotūbės tampa tvirtesnės už plieną. Tačiau jei aerogelio lakštas sukamas tinkamu kampu, jis yra tamprus kaip guma.
Paradoksalu, bet kaitinimas iki tam tikros ribos nanotūbeles tik kietina. Kita keista aerogelio savybė yra ta, kad tempiamas jis ne retėja, o tankėja. „Jums jį tempiant, nanotūbelės vis labiau artėja viena prie kitos, todėl struktūroje vis mažėja vietos”, – aiškina Tissaphernas Mirfakhrai, Britų Kolumbijos universiteto mokslininkas.
Naujojo aerogelio savybės tampa dar keistesnėmis, prijungus jį prie elektros srovės. Mažesnės nei vieno volto įtampos pakanka, kad medžiaga per tūkstantąsias sekundės dalis išsitemptų 220 procentų – 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 Ray‘us Baughmanas iš Teksaso universiteto.

Nuotraukoje: 2 gramus sveriantis aerogelio gabalas išlaiko 2,5 kg plytą. Aerogelis – tai labai mažo tankio kietoji medžiaga, pagaminta iš gelio, kuriame skystis pakeistas dujomis. Pirmieji aeoregeliai pradėti gaminti 1931 m. Šaltinis: Wikipedia
Tiesa, bent jau kol kas dirbtinių raumenų neketinama naudoti transplantacijos operacijose dėl savo matmenų ir elektros energijos, kurios reikėtų jų darbui. Anglies nanotūbelės veikia kaip elektrodai, galintys perleisti elektros krūvį, o taip pat praleidžia šviesą, tačiau įelektrintos jos tampa nepermatomis. Todėl aerogelis pirmiausia bus bandomas pramonėje: saulės baterijose, šviesos dioduose, dienos šviesos lempose ir daugelyje kitų prietaisų.
Prieš pradėdami taikyti aerogelį pramonės reikmėms, mokslininkai pirmiausia turi pagaminti didelius jo kiekius. Tam jie sukuria ypač retą atskirų anglies atomų miglą, kuri nusėda ant geležies lakšto. Čia anglies atomai susijungia tarpusavyje ir suformuoja nanotūbeles.
„Šių nanotūbelių lakštų gamybos metodų ir jų keistų savybių atradimas yra tik istorijos pradžia, – įsitikinęs R. Baughmanas. – Spėju, kad ši istorija turės laimingą pabaigą ta prasme, kad atsiras naujų žmonijai naudingų produktų.”