CENTRUM.CZ > Techzpravy.cz > 16. 7. 2025, 12:00

Hvězdné války se stávají realitou: Vědci vyvinuli vysoce odolný „superplast”

Techzpravy.cz

Sdílet

Zdroj: Photo by Brian McGowan

Hvězdné války zaostávají. Polymer UHMWPE je pevnější než ocel a mohl by navždy změnit strojírenství.

Hvězdné války zaostávají. Polymer UHMWPE je pevnější než ocel a mohl by navždy změnit strojírenství.

Mezi fanoušky Hvězdných válek jsou stormtroopeři Impéria proslulí dvěma věcmi. První je jejich nechvalně proslulá střelba. Druhá věc je, že mají brnění, které by mohlo být stejně dobře vyrobeno z lepenky. Protože přiznejme si, že pro všechny praktické účely je tváří v tvář přesné střele z blasteru ochrana přibližně stejná. A galaktická mytologie si dala záležet na vysvětlení, že bílé brnění, které tak hrdě nosí, je vyrobeno z plastoidu, materiálu s názvem vynálezu profesora Bacteria z komiksu Mortadelo nebo muže, který vám dává zabrat v baru, což je ale údajně velmi odolná, lehká a ultrahustá sloučenina, která na plátně neodolá ani Ewokovu kameni. Vtipné je, že ve skutečném světě se technologii podařilo vyvinout velmi podobný materiál, jenže ten vydrží všechno, co na něj hodíte.

Z předaleké galaxie do vědecké laboratoře

Ultravysokomolekulární polyethylen (UHMWPE) je zázrakem moderního inženýrství. Zní to jako slovíčkaření, ale má řadu reálných aplikací, které z něj dělají „super plast“ budoucnosti. Tento materiál, odvozený od běžného polyethylenu, se liší délkou svých molekulárních řetězců. V překladu: jsou velmi dlouhé, vysoce uspořádané a pevně zabalené, což činí materiál téměř nezničitelným. UHMWPE má nejvyšší rázovou houževnatost ze všech vyráběných termoplastů a jeho odolnost proti oděru je až 15krát vyšší než u uhlíkové oceli.

Nejde o futuristický vynález odsunutý do laboratorních vitrín. Mnoho společností se již snaží zavést jej jako průmyslový standard. Ve Španělsku se staví závod na výrobu UHMWPE. Závod, do něhož bylo investováno 105 milionů eur (2,58 miliardy korun), bude mít kapacitu 15 000 tun ročně a měl by být uveden do provozu do konce roku 2025.

Mohlo by vás zajímat: Tohle už není jen technologie. Je to práce, která jede s vámi

Video k článku ZDE

Zdroj: Youtube.com

K čemu se tento „superpolymer“ používá? Možnosti jsou téměř neomezené: od separátorů pro lithium-iontové baterie až po lékařské součástky, jako jsou protézy nebo filtry pro dialýzu. Nejvýrazněji se však uplatňuje v méně přátelských oblastech: v osobní a vojenské ochraně. Neprůstřelné vesty, štíty, pancíře pro vozidla. Vše se již vyrábí z tohoto materiálu. Na rozdíl od plastoidu imperiálních stormtrooperů tento zastavuje střely. Je také lehký, samomazný a nedegraduje ho kyseliny ani rozpouštědla. Kdyby byla Hvězda smrti obložena UHMWPE, mohl mít Luke větší problémy.

Za hranicemi Impéria: Medicína, energetika a věda

Vrátíme-li se k galaxii George Lucase, pokud provedeme srovnání, snadno zjistíme rozdíly. Plastoid ve Hvězdných válkách je zavedený, i když nedostatečně propracovaný pojem. Podle kánonu se jedná o kompozitní materiál používaný k výrobě brnění klonů, separatistických droidů a dokonce i vlastního opasku Dartha Vadera. Teoreticky je odolný vůči chemikáliím a má vnitřní dýchací systémy a jeho původ je podobný jako u polymerů v reálném světě, kde již byly navrženy neprůstřelné vesty na bázi UHMWPE, které váží méně než osm kilogramů a vydrží obrovské balistické nárazy. Pevné vnější panely, měkké vnitřní vložky pro snížení traumat, ventilační kanály pro horké podnebí, jako je Tatooine, pružné a lehké potrubní systémy pro korozivní chemikálie. Dokonce i reflexní nátěry s keramikou a aerogelem pro odpuzování laserového záření.

Video k článku ZDE

Zdroj: Youtube.com

UHMWPE je ve srovnání se slavným kevlarem lehčí, pružnější a má vynikající pevnost v tahu, ale trpí teplem, zatímco kevlar se vyznačuje tuhostí, pevností ve smyku a vysokou teplotní tolerancí. Oba se používají v balistické ochraně a průmyslovém vybavení, ale každý z nich je vhodnější pro specifické potřeby prostředí. Představte si však, jak by takové materiály mohly způsobit revoluci v leteckém inženýrství nebo architektuře: podívejme se za hranice vojenství. UHMWPE způsobil revoluci v ortopedii. Používá se v kyčelních a kolenních náhradách díky své biokompatibilitě, odolnosti proti opotřebení a nízkému tření. Pro zlepšení jeho vlastností se dokonce experimentuje se selektivním ozařováním, které zpevňuje pouze povrch materiálu, aniž by měnilo jeho vnitřní vlastnosti, což vede k odolnějším a méně invazivním protézám.

Kromě toho se stal klíčovým materiálem pro tak různorodá odvětví, jako je doprava, úprava vody a výroba průmyslových strojů. Je lehký, pružný, pevný jako ocel, univerzální jako plast a lze jej vyrábět ve velkém. Skutečná technologická divočina, která se chystá způsobit revoluci ve světě strojírenství prakticky ve všech jeho aplikacích.