K poznání nových vlastností materiálů přispěje Materialica 2006

Volba materiálu při vývoji nového výrobku závisí stále ještě často na intuici a dosavadních zkušenostech, které byť mohou být seberozsáhlejší, opomíjejí při hledání materiálového optima nové poznatky materiálového vývoje. Ojedinělou příležitost k nahlédnutí na jeho současné výsledky přináší mnichovský veletrh Materialica 2006, letos připravovaný na termín 10. až 12. října. Souběžně s ním probíhá na mnichovském výstavišti i veletrh specializovaný na materiálovou skupinu kompozitů - Composites 2006. Přitom na dnes už tradičním veletrhu Materialica - letos jde už o 9. ročník - nejde jen o konstrukční průmyslové materiály, ale o materiálovou složku i takových odvětví, jako je třeba medicína, kde nové nanomateriály a jejich kombinace do vhodných technologií mohou přinést i zásadní posun při léčbě závažných onemocnění. Překvapující nové poznatky o "kouzelných" vlastnostech materiálů přinášejí do materiálové praxe i obory, jejichž bádání vychází ze studií kvantové teorie. Úkolů a prioritních směrů, které čekají materiálový výzkum jak v programech EU, tak i v našich podmínkách je celá řada, stejně jak je široká i celá oblast skupin jednotlivých materiálů. Od vývoje materiálů s vysokým poměrem pevnost-hustota, vývoje materiálů pro vysoké tlaky a teploty, kompozitních materiálů, skla a keramiky až po dnes často citované různé skupiny tzv. inteligentních materiálů. Právě z této posledně jmenované oblasti pochází hned několik pro náš běžný život zajímavých technologií, které se týkají samočisticích povrchů, což donedávna bylo něco zcela nepředstavitelného. V podstatě se pro řešení těchto úkolů objevily tři možné způsoby. Jedním z nich je na výrobku vytvoření tak mikroskopicky hladkého povrchu, že prachové částice nečistot k němu nemohou přilnout. Druhý způsob představuje pravý opak prvního způsobu, kdy je snahou vytvořit povrch silně mikroskopicky členitý, ale hydrofobní, kde se sice prachové částice mohou zachytit, ale jsou při nejbližším dešti nebo oplachu vodou spláchnuty. Kapky vody se přitom po povrchu kutálejí, aniž by ho smáčely a špínu nabalují na sebe (tzv. lotosový efekt). O této druhé metodě vytváření hydrofobního povrchu se už sporadické zmínky v tisku objevily, zvláště pak při příležitosti už komerčně dostupných nátěrových hmot, vybavených tímto efektem. Tím, že tato metoda vykazuje na povrchu upravovaného dílu určitou drsnost, rozšířily se její aplikace zvláště při ochraně stavebních děl. Z tohoto oboru může být příkladem silikonová fasádní barva Lotusan od firmy Ispo GmbH, vhodná pro novostavby i na rekonstrukce. Tím, že tato barva vykazuje nižší hodnoty nasákavosti než jsou hodnoty uváděné u disperzních barev a svou vysokou paropropustností se přibližuje parametrům čistých vápenných barev, je takový nátěr vhodný i pro sanační omítky. Obdobný efekt vykazuje např. střešní krytina Lotus Effect od firmy Erlus AG. Na využití fotokatalýzy s TiO2 - reakce slunečního záření a jeho ultrafialové složky s polovodivým oxidem titaničitým, je založen třetí způsob samočisticí úpravy povrchu. Vedle využitelnosti k čištění projevuje se i některými antibakteriálními a dezodorizačními efekty. Objev těchto účinků, kdy modifikace TiO2 vykazuje po ozáření jednak schopnost oxidačně- redukční a jednak i schopnost superhydrofilní, vysoce smáčivou, byl patentován v Japonsku až koncem minulého století a od této doby si Japonsko udržuje v této oblasti samočištění výraznou převahu oproti ostatnímu světu. Polovodičová vrstva TiO2, nanesená na ozářeném povrchu, je při UV ozáření aktivována a dochází na ní k rozkladu nečistot, toxických plynů, včetně oxidu dusíku, bakterií a podobných látek. Kromě toho vykazuje povrch s TiO2 výrazné smáčecí hydrofilní vlastnosti, lze ho snadno omýt vodou a při oplachu se na něm netvoří vodní kapky. V praxi se taková řešení na bázi fotokatalýzy s TiO2 nabízejí pro poměrně širokou zájmovou oblast. K řadě aplikací došlo i při této samočisticí metodě při ošetřování fasád stavebních objektů, kdy se jejich povrstvený povrch snadno zbaví prachu a nečistot při prvním dešti. Mezi realizované projekty patří i samočisticí nátěry karosérií automobilů, samočisticí okenní skla, skla u automobilů a jejich zpětných zrcátek, které se ani nezamlžují nebo třeba upravené povrchy různých klimatizačních zařízení. Pro nás je potěšující, že na světový vývoj v této oblasti rychle reagovaly i některé české podniky a jsou už i u nás vyvinuté, touto metodou ošetřené keramické obklady, plastické rámy oken i celé okenní tabule. Pro toho, kdo nebude mít možnost si tuto technologii ověřit přímo na veletrhu Materialica je jistě potěšitelné zjištění, že pro pomoc k jejímu zavádění bylo v Praze založeno Centrum pro aplikace TiO2. /jš/