Safírové nanostruktury ochrání průhledné materiály proti poškození

Displej chytrého telefonu, který je odolný proti poškrábání, brýle, které zabraňují oslnění, přední sklo automobilu, které se nezapráší. Tyto aplikace a řadu dalších by mohla přinést nová technologie, která je založena na nanostrukturách vytvořených ze safíru. Ten je běžně vnímán spíše jako drahokam, ale současně je to také velmi zajímavý technický materiál.

^{Vzorek ochranného „supersafíru“; i když není tak odolný proti poškrábání jako tradiční safír (v tomto ohledu jsou nanostruktury srovnatelné s wolframem nebo tradičním sklem), výtečně díky samočisticím schopnostem odpuzuje mlhu, prach a odlesky © University of Texas, Austin}

Odborníci Texaské univerzity v Austinu vyvinuli technologii založenou na nanostrukturách safíru vhodnou pro ochranu povrchů průhledných materiálů. Nanostrukturovaný safír sice není až tak odolný proti poškrábání jako běžný safír, ale jeho výhodou je multifunkčnost. Má samočisticí schopnost, odpuzuje vlhkost i prach a také snižuje oslnění. Jeho strukturu inspirovalo oko můr, jehož design zlepšuje kvalitu vidění. Jak říká vedoucí výzkumu Mehmet Kepenekci, safírové nanostruktury jsou také mechanicky odolné, což je předurčuje pro aplikace, v nichž záleží na trvanlivosti a pevnosti materiálu. Jednou z možností je uplatnění v technologiích průzkumu vesmíru. Mechanicky pevné průhledné povrchy, které odolávají prachu, jsou jako dělané pro přistávací moduly, roboty, konstrukce, senzory a další zařízení na jiných světech. Pokud o nich něco spolehlivě víme, tak to, že se tam často vyskytuje velké množství prachu. Podle Andrewa Tunella, který prováděl experimenty s prachem, jejich samočisticí povrchy se safírovou nanostrukturou udrží 98,7 % povrchu bez prachu čistě díky působení gravitace. Jde o významné zlepšení oproti dnešním technologiím. Současně je to obzvláště vhodné řešení pro kosmický prostor nebo jiné světy, kde obvykle schází voda, kterou by bylo možné použít k opláchnutí.

^{SEM snímky vyrobených safírových nanostruktur: průřez nanostruktur s periodou 330 nm a výškou 400 nm (a); pohled shora na strukturu se čtvercovou mřížkou (b) Snímky safírových nanostruktur s větším zvětšením s výškou 400 nm (c) a 500 nm (d) © University of Texas, Austin}