Budeme vyrábět kosmické lodi z kostí?

Ale přesně o to teď usilují němečtí inženýři z Technologického institutu v Karslruhe. A překvapivě – není to vůbec taková hloupost, jak to zní.

V dějinách dobývání vesmíru jsme to slyšeli už mockrát: „Ono by to šlo, ale takový materiál, jaký potřebujeme, zatím neexistuje…“ Pro vesmírné projekty je totiž potřeba, aby materiály, z nichž se staví, byly současně lehké, extrémně pevné a ještě jednoduše a levně opracovatelné. Doposud nic ideálního neexistovalo, ale pravidla hry se změnila s 3D tiskárnami.

Němečtí inženýři vycházejí z jednoduchého předpokladu: evoluce trvala miliardy let a my za pár desítek let, co existuje vesmírný výzkum, nic lepšího nevymyslíme. Tak proč nevyužít přirozené, stovkami milionů let vybroušené vlastnosti organických materiálů? Podařilo se jim tento předpoklad přetavit z myšlenky do praxe a v 3D tiskárně vytvořili materiál snů.

Jsou snad kosti pevnější než ocel?

Své výsledky zveřejnili v odborném vědeckém časopise PNAS. „Cílem nás inženýrů je přicházet s novými materiály, které jsou lehčí a silnější, ale u standardních materiálů už narážíme na hranice – více se s nimi udělat nedá,“ popsal šéf projektu Jens Bauer svůj záměr. „Ale teď jsme našli cestu, jak tyto fyzikálními zákony dané limity překročit – použitím přírodních materiálů.“

Největší výhodou kostí je jejich vnitřní struktura – díky houbovité vnitřní tkáni tvořené dutinkami, vlákny a výztuhami kombinuje skvěle požadavky na pevnost a lehkost. Komplexní architektura kosti je příliš komplikovaná na to, abychom ji zatím napodobili. A ještě jedna výhoda: tento princip funguje na všech úrovních velikosti – na té mikroskopické i na kostech největších a nejtěžších tvorů naší planety.

Přelom. Ale...

V únoru 2014 se podařilo německých inženýrům vytvořit první kousky nového materiálu opravdu vesmírných parametrů. Na 3D tiskárně vytištěné dílky ze speciálně upravené kostní hmoty smísené s různými polymery a keramickými částečkami měly parametry lepší než jakýkoliv existující materiál – především poměr hmotnosti a pevnosti.

Zatím to zní skvěle, ale pochopitelně to má háček. Neexistuje – a zřejmě ještě docela dlouho existovat nebude – způsob, jak tento materiál vyrábět masově. Takže nový argument vesmírných inženýrů, proč něco nejde, bude asi znít: „Ono by to šlo, ale takový materiál, jaký potřebujeme, zatím neexistuje v dostatečném množství…“

O kosmických lodích by vás také mohlo zajímat: