Český vědec objevil nový materiál, který může sloužit pro zneviditelnění aut i letadel pro radary

Zajímavé efekty způsobuje to, že různě velké krystalky interagují s různými frekvencemi / Pixabay
Uhlíkové nanotrubičky jsou jednou z forem uhlíku, která se v přírodě vyskytuje pouze ve stopovém množství. K získání dostatečného objemu tohoto unikátního materiálu je třeba využít některý z postupů vynalezených člověkem.

Pro získání relativně dlouhých trubiček (představme si ale délku měřenou maximálně v milimetrech) se využívá technika tzv. nánosu chemickým vypařováním. Důležité je, že tato technologie, během níž vznikají trubičky ve speciální pícce, potřebuje pro své zdárné dokončení páry železa, resp. jeho oxidu.

Tento způsob výroby má zajímavý důsledek. V takto vyrobených trubičkách se vytvářejí v nich stopy železného minerálu, která trubičku v jistém místě ucpává zevnitř. Takové “buřtíky” jsou velmi malé, jejich délka se měří v nanometrech. Toto malé zrníčko železa vlastně může fungovat také jako neviditelná, oscilující magnetická kompasová střelka.

Magnetická částice, zachycená v uhlíkové trubičce, je pochopitelně ovlivňována svým okolím. Prostředí stejně jako zrníčko a v něm neviditelná samotná střelka, vibruje (tato vibrace vlastně nakonec není nic jiného než teplota.) Pohyb střelky tedy ovlivňují vibrace okolních molekul a střelka se tudíž nestáčí podle magnetického pole Země směrem k severnímu magnetickému pólu, ale volně osciluje.

Tedy, alespoň by tomu tak mělo být. Ve skutečnosti však její pohyb drží ve vězení trubička, která je elektricky vodivá. A právě její vodivost ovlivňuje oscilaci magnetické střelky v trubičce tak, že jí jisté typy pohybů zcela zakazuje a nechává ji otočenou pouze v jednom směru.

Tento zvláštní materiál, který vlastně vznikl spíše náhodou, poté vystavovali vědci z kolektivu Günthera Kletetschky různým frekvencím magnetického pole. Měřením tzv. magnetické susceptibility materiálu pak dokázali zjistit, jaká je frekvence oscilací vlastní neviditelné střelky. Vnější magnetické pole o přesné frekvenci dokáže “vysvobodit” střelku ze “zakletí” trubičky, která ji udržuje v jedné pozici. Tomuto jevu říkáme “tunelový jev” - střelka se díky působení vnějšího magnetického pole dokáže odpoutat od restrikcí, které jí dává okolní trubička z vodivého uhlíku. Vědci tedy objevili nový druh materiálu, který má vlastnosti, které by v přírodě mít nemohl.

Důležité je, že tento materiál může mít značné množství využití v technologiích. Jeho asi nejdůležitější makroskopická vlastnost vyplývá z jejich schopnosti interagovat selektromagnetickým vlněním. Tohoto principu využívá např. i jeden z nejběžnějších vojenských detekčních přístrojů, radar.

“Pakliže bychom si natřeli auto materiálem z těchto nanotrubiček, mohli bychom si jezdit tak rychle, jak bychom chtěli, radar by nás prostě neviděl,” usmívá se Kleteteschka. Je to dáno tím, že různě velké krystalky interagují s různými frekvencemi. Pokud budeme umět vyrábět krystalky konkrétní velikosti, budeme umět zneviditelnit předměty pro zcela konkrétní vlnovou délku.

#magnetismus #nanotrubičky #uhlík #tunelový jev

Mohlo by vás zajímat

Reklama