Reklama

W wolnej chwili

Pióra pingwinów i sierść niedźwiedzi inspiracją w pracach nad nowymi włóknami izolującymi

Pióra pingwinów czy sierść niedźwiedzi polarnych to materiały biodegradowalne, lekkie, mające świetne właściwości izolacyjne. Dla laureatki grantu ERC, prof. Urszuli Stachewicz są one inspiracją dla tworzenia nowych materiałów, które pozwolą skuteczniej chronić elektronikę czy budynki przed utratą energii.

[ TEMATY ]

natura

Adobe.Stock.pl

Bądź na bieżąco!

Zapisz się do newslettera

Pingwiny żyją na Antarktydzie, a niedźwiedzie polarne - w Arktyce. "Mają więc szanse spotkać się ze sobą tylko w zoo" - śmieje się w rozmowie z PAP dr hab. Urszula Stachewicz, profesor z AGH. Mimo to gatunki te coś ze sobą łączy - sporą część swojego życia spędzają na śniegu, a w dodatku są świetnymi pływakami - mogą nurkować w lodowatej wodzie. Co sprawia, że nie marzną?

Zespół prof. Stachewicz z Centrum Mikroskopii Elektronowej AGH postanowił w nanometrowej skali zbadać, jak zbudowane są pióra pingwinów i sierść niedźwiedzi polarnych. I okazało się, że zwierzęta te wytworzyły w miarę podobne sposoby ochrony przed mrozem. "Zarówno pióro, jak i włos niedźwiedzia polarnego - w których skład wchodzi keratyna - są porowate w środku. Wykształciła się tam podobna geometria, która daje tym strukturom świetne właściwości izolacyjne" - mówi badaczka.

Pomóż w rozwoju naszego portalu

Wspieram

Tłumaczy, że znaczenie ma ukierunkowanie włókien, a także wielkość i struktura porów - maleńkich, niewidocznych gołym okiem otworów.

"Próbujemy zrozumieć geometrię i budowę struktur we wnętrzu piór i włosów, a dzięki temu samemu stworzyć materiały polimerowe o podobnych własnościach. Naśladujemy to, czego natura szukała przez biliony lat" - mówi prof. Stachewicz.

Na przeprowadzenie tych badań naukowiec otrzymała prestiżowy Starting Grant przyznawany przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych (ERC). Dzięki środkom tym będzie mogła przez pięć lat zatrudnić zespół 10 osób, które pomogą jej w pracach badawczych.

Grant dotyczy prac nad nowymi elektroprzędzonymi włóknami polimerowymi. W ramach projektu mają powstać różne warianty membran, które - jak liczy prof. Stachewicz - będzie można dopasować czy to do efektywniejszego chłodzenia, czy to ogrzewania, czy do wprowadzenia oszczędności w zużyciu energii.

Wyjaśnia, że materiały o takich właściwościach mogłyby się przydać np. do termicznej izolacji budynków, osłony kabli, czy urządzeń, aby nie przedostawało się tamtędy ciepło. "To się też może przydać w produkcji inteligentnych materiałów czy tekstyliów" - dodaje laureata grantu ERC.

Reklama

Prof. Stachewicz ma też nadzieję, że uda się jej wytwarzać membrany, które będą odbierać ciepło z urządzeń i pozwolą odzyskiwać potem tę energię. I tak np. w komputerze dużo energii zużywa wiatrak. A jeśli ciepło z procesora odbierałby polimer, a potem energię z tego materiału dałoby się odzyskać i ponownie wykorzystać - można byłoby osiągnąć spore oszczędności w zużyciu energii - uważa prof. Stachewicz. Podaje przykład serwerowni czy superkomputerów, które zużywają ogromną ilość energii na samo chłodzenie urządzeń. Jej zdaniem dzięki wykorzystaniu nowoczesnych materiałów można byłoby ograniczyć takie straty energii.

"Włókna polimerowe, nad którymi pracuję, to membrany, które z wyglądu trochę kojarzyć się mogą z chusteczką higieniczną. Ich porowatość jest jednak znacznie większa - sięga 90 proc." - mówi. Każde z włókien, na które składa się membrana, ma rozmiary poniżej 1 mikrona (jest ok. sto razy cieńszy niż włos ludzki). Pory w tych membranach są tak małe, że nie widać ich gołym okiem, jednak jest ich tak dużo, że powietrze - świetny izolator - stanowi aż 90 proc. objętości materiału. A to dodatkowo oznacza, że struktura taka jest wyjątkowo lekka.

Polimery wytwarzane mają być ze znanych na rynku i dostępnych już biodegradowalnych polimerów. A to oznacza, że rozłożą się w środowisku.

Badaczka tłumaczy, że w ramach projektu jej zespół będzie opracowywał nowe elektroprzędzone włókna. Jak powstają takie struktury? Najpierw przygotowuje się lepki roztwór polimeru, przykłada napięcie elektryczne, a strumień polimeru wyciągany jest przez dyszę. Rozpuszczalniki wtedy odparowują, a ze strumienia polimerów powstaje membrana - siatka nieuporządkowanych włókien.

Reklama

Projekt ma ruszyć w styczniu. "Na razie przebadaliśmy strukturę piór pingwinów i niedźwiedzi, żeby zobaczyć, jak wygląda zoptymalizowana struktura izolująca. A teraz trzeba zacząć gromadzić sprzęt i ludzi, aby opracować membrany, które będą te naturalne struktury naśladować" - tłumaczy prof. Stachewicz. (PAP)

Autorka: Ludwika Tomala

lt/ ekr/

2020-09-14 07:34

Oceń: 0 0

Reklama

Wybrane dla Ciebie

Krok w naturę

Niedziela Ogólnopolska 41/2020, str. 50-52

[ TEMATY ]

rodzina

dzieci

natura

Anna Warzyńska

Podczas mikrowyprawy nad Jeziorkiem Czerniakowskim w Warszawie

Podczas mikrowyprawy nad Jeziorkiem Czerniakowskim w Warszawie

O korzyściach przyrodniczych mikrowypraw i o tym, że nie ma złej pogody na spacer, przekonują edukatorzy przyrody: Anna Warzyńska i dr Kasper Jakubowski. Odpowiadają na pytania, jak się do nich przygotować, jakie są korzyści z przyrodniczych wędrówek o każdej porze roku i gdzie szukać przyrody w miastach.

Pandemia COVID-19 sprawiła, że naturalnym środowiskiem życia wielu dzieci i dorosłych stały się zamknięte pomieszczenia oraz samochód. Dodatkowo coraz częściej korzystamy z telefonów czy tabletów – patrzymy w nie ponad 5 godzin dziennie! Efektami są nuda, zmęczenie, spadek odporności, a także coraz większe problemy z koncentracją i motywacją do nauki czy pracy...

CZYTAJ DALEJ

Franciszek podczas Mszy Krzyżma do kapłanów: musimy być wolni od surowości i oskarżeń, od egoizmu i ambicji!

2024-03-28 10:38

[ TEMATY ]

papież Franciszek

PAP/EPA/GIUSEPPE LAMI

Do postrzegania życia i powołania w perspektywie całej przeszłości i przyszłości oraz odkrycia na nowo potrzeby adoracji i bezinteresownej, spokojnej i przedłużonej modlitwy serca - zachęcił Franciszek w Wielki Czwartek podczas Mszy Krzyżma w watykańskiej Bazylice św. Piotra. Papież wskazał na potrzebę skruchy, która jest nie tyle owocem naszej sprawności, lecz łaską i jako taka musi być wyproszona na modlitwie.

MSZA KRZYŻMA
HOMILIA OJCA ŚWIĘTEGO FRANCISZKA

CZYTAJ DALEJ

Świdnica. Znakomite wieści dla świdnickiej katedry

2024-03-28 22:00

[ TEMATY ]

Świdnica

Ministerstwo Kultury i Dziedzictwa Narodowego

dotacje na zabytki

Beata Moskal-Słaniewska Prezydent Świdnicy

Proboszcz katedry podczas oprowadzania gości po katedrze

Proboszcz katedry podczas oprowadzania gości po katedrze

Stolicę diecezji odwiedziła Joanna Scheuring-Wielgus, wiceminister Kultury i Dziedzictwa Narodowego, przywożąc ze sobą znakomite wieści dla miasta i jego dziedzictwa kulturowego.

Podczas spotkania w czwartek 28 marca ogłoszono, że katedra świdnicka, jeden z najcenniejszych zabytków Dolnego Śląska otrzyma wsparcie finansowe z corocznego programu ministerstwa. Informację przekazała w mediach społecznościowych Prezydent Świdnicy. - Z corocznego programu prowadzonego przez ministerstwo, wśród projektów zakwalifikowanych do dofinansowania, jest świdnicka katedra! Moja ulubiona figura św. Floriana, patrona strażaków, nareszcie zostanie odnowiona – napisała Beata Moskal-Słaniewska.

CZYTAJ DALEJ

Reklama

Najczęściej czytane

W związku z tym, iż od dnia 25 maja 2018 roku obowiązuje Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016r. w sprawie ochrony osób fizycznych w związku z przetwarzaniem danych osobowych i w sprawie swobodnego przepływu takich danych oraz uchylenia Dyrektywy 95/46/WE (ogólne rozporządzenie o ochronie danych) uprzejmie Państwa informujemy, iż nasza organizacja, mając szczególnie na względzie bezpieczeństwo danych osobowych, które przetwarza, wdrożyła System Zarządzania Bezpieczeństwem Informacji w rozumieniu odpowiednich polityk ochrony danych (zgodnie z art. 24 ust. 2 przedmiotowego rozporządzenia ogólnego). W celu dochowania należytej staranności w kontekście ochrony danych osobowych, Zarząd Instytutu NIEDZIELA wyznaczył w organizacji Inspektora Ochrony Danych.
Więcej o polityce prywatności czytaj TUTAJ.

Akceptuję