Aktuální vydání

celé číslo

11

2019

Využití robotů, dopravníků a manipulační techniky ve výrobních linkách

Průmyslové a servisní roboty

celé číslo

Transparentní vrstva z nanotrubic zabraňuje orosení

Usedne-li v chladných zimních dnech řidič do auta, výhled mu často zastře vlhkost sražená na čelním skle, což může být při jízdě nebezpečné. Proč se sklo orosí, je zřejmé. Při styku teplého, vlhkého vzduchu se studenou plochou část vlhkosti ze vzduchu při určité teplotě, tzv. rosném bodu, kondenzuje a usazuje se na chladnějším povrchu – ať už jde o sklenici s minerálkou, o zrcadlo v koupelně po sprchování nebo čelní sklo auta prochladlého po mrazivé noci. Proti orosení skla automobilu pomůže větrání pootevřením okna, ohřátí vnitřního prostoru vozidla či zahřátí čelního skla nad teplotu rosného bodu.
Odborníci Fraunhoferovy technologické vývojové skupiny TEG (Technologie-Entwicklungsgruppe) ve Stuttgartu preferují nový způsob ohřevu skla s využitím nanotechnologie [1], tj. nikoliv s použitím topných drátů z drahé mědi vložených do skla, nýbrž prostřednictvím vrstvy speciálního, zcela průhledného laku na bázi uhlíkových nanotrubic (Carbon Nano Tubes – CNT). V současné době končí vývoj nanokompozitního laku, který během jednoho až dvou let zcela odstraní problémy s orosováním čelních skel automobilů i zrcadel v koupelnách apod. Vrstva tohoto laku vytvoří po připojení ke zdroji proudu plošné, přesně tvarované odporové topné těleso, které spolehlivě pracuje i tehdy, když je vrstva částečně poškozená. Současně je teplo rovnoměrně přiváděno na celou plochu skla. Výhodou je také, že vrstva laku má minimální tepelnou kapacitu, a převádí tedy téměř celý přiváděný elektrický proud v teplo okamžitě předávané čelnímu sklu. Řidič tak velmi rychle získá dokonalý výhled při relativně nepatrné spotřebě elektrické energie, dodávané ze standardní 12V palubní sítě automobilu (obr. 1). Stejný princip lze použít i k odporovému ohřevu rukojetí elektrického nářadí, řídítek motocyklů apod.
Navržené řešení je názorným příkladem rychlého a trvalého pronikání nanotechnologií do praxe. Moderní nanotechnologie je interdisciplinární a průřezové odvětví, rozvíjející se v mnoha oblastech (nanoelektronika, nanochemie, nanooptika, nanomateriály atd.). Rozvoj nanovědy, který podporují všechny průmyslově vyspělé země i mnohé nadnárodní společnosti, má klíčovou úlohu i v 7. rámcovém programu evropského výzkum a technického rozvoje na roky 2007 až 2013 [2]. Přední místo v Evropě ve využívání nanotechnologie patří Německu, kde je v poslední době podporována z veřejných zdrojů částkou asi 250 milionů eur ročně. Ještě více prostředků investují do vývoje nanotechnologií USA a Japonsko (dohromady více než 800 milionů eur ročně). Zajímavé a poučné je porovnat měrné veřejné výdaje, které tyto tři technické velmoci vynaložily v posledních osmi letech na rozvoj moderních nanotechnologií (v USD na obyvatele na obr. 2). V této oblasti v rámci svých možností nezůstává pozadu ani Česká republika, kde výzkumný směr Nanotechnologiea nanomateriály je jednou z klíčových částí Národního programu výzkumu vyhlášeného v roce 2003; podle odhadu [2] činila podpora „nano“oborů z veřejných prostředků v tomtéž roce asi 3 miliony USD.
 
Literatura:
[1] Transparente Schicht für freie Sicht. Frauenhofer Mediendienst, 2006, Nr. 12.
[2] PRNKA, T. – ŠPERLINK, K.: Nanotechnologie – Šestý rámcový program evropského výzkumu a technického rozvoje. Repronis, Ostrava, 2004.
Kab.
 
Obr. 1. Speciální lak na bázi uhlíkových nanotrubic zabraňující např. orosení čelního skla automobilu (foto: Fraunhofer TEG)
Obr. 2. Výdaje z veřejných prostředků na rozvoj nanotechnologií v USA, Japonsku a Německu (zdroj: VDI Technology Centre)