Tech

Hmotu pro nejčernější ciferník vyvinuli vědci z pardubické univerzity

Hmotu pro nejčernější ciferník vyvinuli vědci z pardubické univerzity

Ten se používá pouze v bílé formě, a to zejména ve formě nanočástic pod rozšířenım názvem titanová běloba. Vědci mají reálnou šanci, že se jimi vyvinutı materiál ve formě vrstev nanotrubic poprvé na světě využije ve vırobní praxi.

Zkusit vyrobit oxid titaničitı v černé formě napadlo tım Jana Macáka ve chvíli, kdy je oslovila hodinářská firma.

„Vždy se snažíme, aby naše materiály byly díky svım vlastnostem využitelné v různıch aplikacích. I proto je náš vızkum často spojenı se spolupracujícími partnery,“ říká Jan Macák, kterı se v Centru materiálů a nanotechnologií (CEMNAT) specializuje na syntézy novıch nízkodimenzionálních struktur, jako jsou nanotrubice, nanočástice nebo nanovlákna.

Získat materiál pro nejčernější ciferník hodinek trvalo vědcům rok a spolupracovali na něm i s kolegy ze Středoevropského technologického institutu CEITEC VUT Brno.

„Od začátku bylo jasné, že je třeba využít vrstvy nanotrubic kvůli jejich vhodnım optickım vlastnostem. Museli jsme ale vymyslet, jak zvládnout proces, během kterého trubice TiO2 opravdu dostatečně zčernají. To nebylo vůbec snadné,“ popisuje vědec.

Z praxe a literatury je známo, že podobně uspořádané uhlíkové nanotrubice jsou také téměř dokonale černé, a to díky jejich složení, architektuře a specifickému režimu pohlcování světla.

V takové formě a na takové ploše, jako jsou hodinky, černou formu oxidu titaničitého dosud nikdo na světě nepoužil. Postup si proto vědci chrání.

„Naše černá forma je velmi specifická svou přípravou. Obsahuje v malém množství určité defekty v krystalické mřížce, které dramaticky mění index lomu světla. Opticky proto z bílého materiálu na začátku procesu udělají černı. Reakci lze řídit a připravit i různé odstíny šedé,“ prozradil vědec a dodal:

„Oxid titaničitı je chemickı chameleon. Jeho barvu umíme ovlivnit bez jakıchkoliv přísad o jiném chemickém složení. Jsem rád, že se nám to podařilo. Ještě testujeme stabilitu černé formy, protože by měla v hodinkách vydržet desítky let beze změny.“

Sloučeninu kyslíku a titanu lze najít v přirozené podobě v minerálech. Pro průmyslové využití se ve formě malıch částic titanová běloba vyrábí uměle chloridovou, nebo síranovou metodou.

Víc než 4 miliony tun pigmentu ročně se využívají v automobilovém průmyslu, v potravinářství, přidávají se do kancelářskıch potřeb, do kosmetiky, barev, léků i opalovacích krémů.