Nanovlákna z Košíc môžu nahradiť drahú platinu pri výrobe zeleného vodíka

Nanovlákna, ktoré sú tenšie ako ľudský vlas, vyrábajú v ústave metódou elektrostatického zvlákňovania. Pri nej vzniká jemná pavučina z polymérnych, keramických alebo uhlíkových vlákien. V takejto podobe môžu mať nové a užitočné vlastnosti.

„Z malej kvapky polymérneho roztoku sa naťahuje vlákno, ktoré následne stuhne. Tak vzniká sieť nanovlákien. Pomerne jednoduchým tepelným spracovaním ich potom vieme premeniť na keramické alebo uhlíkové vlákna. To nám otvorilo dvere k skúmaniu pokrokových aplikácií takmer vo všetkých vedných odboroch,“ objasnila Erika Múdra z tímu ÚMV SAV.

Vedci vysvetlili, že zelený vodík sa vyrába rozkladom vody elektrickým prúdom a aby bola takáto výroba konkurencieschopná, potrebuje lacnejšie elektródy. Dnes sa v nich používajú ušľachtilé kovy, preto košickí vedci skúmajú uhlíkové nanovlákna s nanočasticami fosfidov kovov, ako napríklad železa, niklu a molybdénu. Podľa nich pri výrobe vodíka môžu dosahovať veľmi podobný katalytický účinok ako platina.

Výskum sa uskutočnil v projekte Demades financovanom z plánu obnovy, čo sú európske peniaze, ktorý ústav ako jeden z partnerov riešil do augusta tohto roka. Projekt hľadal nové materiály pre výrobu vodíka, ktoré sú udržateľné, účinné a dajú sa vyrábať vo veľkom. Magdaléna Strečková, ktorá bola za ÚMV SAV zodpovedná za projekt, dodala, že v laboratóriách majú dva prístroje na výrobu nanovlákien.

Nanovlákna z Košíc pomáhajú aj pri čistení vody. Ivan Shepa, ktorý sa tomuto výskumu venoval aj počas doktorandského štúdia, doplnil, že vlákna majú veľký povrch a vďaka svojim vlastnostiam dokážu pomocou svetla odstraňovať z odpadových vôd škodlivé látky.

Vedci v novom projekte Toxisens, ktorý financuje Agentúra na podporu výskumu a vývoja, vyvíjajú keramické materiály z nanovlákien pre veľmi citlivé snímače plynov. Podľa nich je cieľom lepšie odhaľovať toxické plyny a látky, ktoré znečisťujú ovzdušie. „Zároveň sa sústreďujeme na to, ako využiť rôzne druhy odpadu ako zdroj na výrobu nanovlákien. Spolupracujeme pri tom s odborníkmi zo Strojníckej fakulty Technickej univerzity v Košiciach,“ doplnila Múdra.

Nanovlákna je možné využiť aj v medicíne, napríklad pri obnove tkanív, v obväzoch na rany či v liekoch, ktoré sa uvoľňujú postupne. Používajú sa aj vo viacvrstvovom ochrannom oblečení alebo ako súčasť nových kompozitných materiálov. Vedci sa v budúcnosti chcú zamerať na ich využitie v medicíne, energetike či skladovaní energie.