Čeští vědci se přiblížili materiálu, který může nahradit svaly

Svaly se svinutých nanorolí

Vědcům z Ústavu fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského Akademie věd v Praze se podařilo experimentálně dokázat rozvinování a svinování uhlíkové nanorole. Tím se přiblížili materiálu, který může v budoucnu nahradit práci svalů v lidském těle. O svém objevu nyní Pavel Janda, Hana Tarábková a Zdeňek Zelinger publikovali článek v odborném časopise Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP). V tiskové zprávě o tom dnes informoval Heyrovského ústav.

Rulička svinutého grafenu, což je forma uhlíku, má unikátní vlastnost převádět elektrické napětí na pravidelný pohyb rozvinování a zavinování. I když dosud existovaly hypotézy a simulace, čeští vědci jsou prvními, kterým se podařilo pohyb nanorole experimentálně řídit.

"Princip nanorole je jednoduchý, jedná se o ruličku svinutého grafenu, která by vzdáleně mohla připomínat pérko do hodinek. Její unikátní vlastností je schopnost převádět elektrické napětí na pravidelný opakovaný pohyb rozvinování a zavinování. Toto 'cvičení' nanorole se jeví jako ideální pro využití například v biomedicínském inženýrství. Nahradit by tak mohla třeba svalová vlákna," uvádí tisková zpráva.

"Nanosvaly" viditelné jen pod mikroskopem

Pohyby nanorole jsou viditelné pouze speciálním mikroskopem, který je schopen pracovat ve vodném prostředí. "I když je její širší využití v biomedicíně zatím pouze vzdálenou budoucností, potenciál nanorolí nelze zpochybnit. Lidské tělo je plné elektrolytu, což je prostředí, kde nanorole pracuje. Když připočteme její biokompatibilitu a odolnost, máme tu potenciálně ideální náhradu pohybovačů," vysvětlil Janda, který se svými spolupracovníky dlouhodobě zkoumá vlastnosti grafitového povrchu.

Dosud vědci pracovali s nanoruličkami spontánně vzniklými na povrchu grafitu, v budoucnu se chtějí zaměřit na studium nanoruliček připravených na míru, tedy s definovanou délkou a počtem závitů. To je jeden z mnoha důležitých kroků směrem k jejich praktickému využití. Vedle biomedicíny mohou nanorole najít uplatnění v robotice či konstrukci mikroelektromechanických zařízení.

Nanotechnologie představují zkoumání a vytváření objektů s rozměry mezi tisícinou a miliontinou milimetru. Jejich podstatou je zjištění, že v mikrosvětě, v rozměrech na úrovni tisíciny síly lidského vlasu, se rapidně mění vlastnosti prvků a látek. Možnosti využití tohoto zjištění jsou stále předmětem bádání a experimentů. Už nyní nalézají uplatnění v mnoha oblastech běžného života, jako je textil, elektronika, medicína, strojírenství, chemický, automobilový, vojenský či kosmický průmysl, optika nebo životní prostředí.

ČTK