Z hedvábí vznikl nový plast pevnější než kov: Může pohánět 6G sítě a chránit letadla

Vědci z Imperial College London, University of Michigan Engineering a Tufts University vyvinuli metodu, jak z hedvábných vláken vytvořit průhledné materiály podobné plastu.

Vědci z Imperial College London, University of Michigan Engineering a Tufts University vyvinuli metodu, jak z hedvábných vláken vytvořit průhledné materiály podobné plastu. Tyto materiály mají unikátní vlastnosti, včetně schopnosti kroutit terahertzové frekvence světla, což otevírá cestu k využití recyklovaného hedvábí pro komponenty budoucích 6G sítí.

Nově vyvinuté materiály jsou lehké, ale zároveň pevnější než mnohé kovové slitiny a běžné plasty vyráběné z fosilních paliv. Jejich výjimečné mechanické vlastnosti je předurčují pro široké spektrum aplikací, například ve sportovním vybavení, přepravních kontejnerech a některých typech obalů. V balistických testech se ukázaly být stejně odolné proti propíchnutí jako polymery vyztužené uhlíkovými vlákny, které se používají v trupech letadel a podvozcích automobilů. Navíc, protože se materiály pomalu rozkládaly při implantaci do myší, mohly by najít uplatnění i v dočasných lékařských implantátech.

Zvláštní zájem vzbuzuje schopnost materiálu kroutit, neboli polarizovat, terahertzové frekvence světla. Pásmo 6G, které by mohlo přenášet data až stokrát rychleji než 5G sítě a je obzvláště atraktivní pro vysokorychlostní internet ve venkovských oblastech, se rozšiřuje právě do terahertzových frekvencí. Polarizace nabízí další způsob kódování dat, což potenciálně otevírá více kanálů. Tým dokázal jemně vyladit stupeň kroucení změnou teploty a tlaku, při kterém lisoval hedvábí do plastového materiálu. Profesor Nick Kotov z University of Michigan zdůrazňuje, že je obtížné vyvinout materiál s terahertzovou optickou aktivitou, který by dokázal otáčet světlo a zároveň byl téměř průhledný, což tento kompozit splňuje.

Vlastnosti materiálu pramení z chemické struktury hedvábí, která zahrnuje střídající se uspořádané a neuspořádané oblasti. Vlákna jsou tvořena dlouhými řetězci aminokyselin. Když jsou vlákna zahřáta na teplotu mezi 125 °C a 215 °C a vystavena tlaku 1900 až 9800 atmosfér, voda se z hedvábí odpaří a zamotané oblasti se spojí do jednolitého listu, aniž by se narušily úhledné záhyby uvnitř vláken. Emiliano Bilotti z Imperial College London uvádí, že cílem bylo zachovat co nejvíce původních vláken. Předchozí pokusy o výrobu plastových materiálů z hedvábí zahrnovaly rozpouštění hedvábí v chemickém rozpouštědle a následné sušení na prášek, což vedlo ke ztrátě velké části krystalické struktury. Nová metoda tento problém řeší a otevírá cestu k výrobě udržitelných a vysoce výkonných materiálů pro budoucí technologie.