Zábavná věda II: Zlato a nanotechnologie

Zábavná věda II: Zlato a nanotechnologie
Sdílej
 
Co se stane, když rozpustíte zlato? Sice si z něj už nevyrobíte prstýnek, zato ho můžete využít pro plášť neviditelnosti nebo sci-fi technické vybavení.

 

 

Divíte se, co vám to tady o zlatu vyprávíme? Zní to zvláštně, ale věřte nám. Nanočástečky vzácného kovu suspendované v kapalině se překvapivě chovají úplně jinak, než bychom čekali. Jsou to kousky zlata tak malé, že samotný tepelný pohyb molekul vody s nimi dokáže vířit. Naši předkové jim přisuzovali magické vlastnosti a my si od nich slibujeme velké využití v moderní vědě.

Tajemné tekuté zlato

Nanočástice zlata (chemická značka AuN) měly význam už dávno před vznikem moderní vědy. Drobné třpytivé odřezky rozpouštěli už staří Mayové, Číňané i Římané. Ti ho přimíchávali do skla pro výrobu unikátních ozdobných pohárů. Číše obohacené nanočásticemi stříbra a zlata pak podle osvětlení měnily barvu. Egypťané pro změnu věřili, že tekuté zlato je všelék, který vás ochrání před nemocemi a prodlouží život. Všichni faraoni ho proto pravidelně popíjeli. Od konce středověku s ním pak experimentovali alchymisté rovněž ve víře, že je tekuté zlato vyléčí a dokonce z nich udělá lepšího člověka.

 

Jak si doma vyrobit koloidní zlato?

Jak si doma vyrobit koloidní zlato?

Dnešní medicína

Toto přesvědčení, ač vědou nepotvrzené, ostatně přežilo až do dneška. V mnoha obchodech s alternativní medicínou si můžete koloidní zlato (odborný výraz pro směs zlata a kapaliny) koupit. Přestože vás jeho usrkávání nejspíš nevyléčí, v lékařství přeci jen využití má. A to v novém oboru zvaném teranostika (podle spojení slov terapie a diagnostika). Vyvíjí léky, které můžou být řízeny a aktivovány s obrovskou přesností. Dokážou najít nádor a uvolnit léčivou látku přesně v nemocné buňce. Teranostika má velký potenciál při léčbě rakoviny a právě koloidní zlato se ukazuje jako vhodný nanonástroj pro uvolnění léku.

Plášť neviditelnosti

Kromě medicíny má velký potenciál i v optice. Světlo v koloidním zlatě cestuje jinak než u jiných materiálů. Může v něm nastat jev, který se odborně nazývá záporný index lomu. Představte si míč. Za normálních okolností bychom ho viděli, protože by odrážel světlo. Kdybychom míč ale obalili chytře tvarovanými a uspořádanými nanočásticemi zlata, světlo by ho zjednodušeně řečeno obteklo. V praxi to znamená, že bychom míč prostě neviděli. Koloidní zlato tak může sloužit jako materiál k výrobě pláště neviditelnosti. Ačkoli funkční model ještě patří do budoucnosti, první pokusy s koberci neviditelnosti pro jednu barvu už vědci úspěšně provedli.

 

 

Dokonalé detektory

Koloidní zlato se vůbec dá použít k řadě účelů. Jeho světelné vlastnosti lze třeba využít ke konstrukci účinnějších solárních panelů či ultracitlivých senzorů schopných detekovat určité látky už v množství pár desítek molekul. Pokud byste se například jen prstem dotkli výbušniny, dovedou to takové senzory ještě několik týdnů poté rozpoznat podle „vůně“, kterou budou chemikálie z třaskaviny uvolňovat.

Alchymisté 21. století

Jedním z pracovišť, které se syntéze a upravování koloidních roztoků zlata dlouhodobě věnuje, je katedra fyzikální elektroniky při Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT (České vysoké učení technické). Ve spolupráci s Akademií věd ČR zkoumají jejich použití coby nanonástrojů umožňujících přesný zásah v postižené buňce a zároveň se snaží upravit vlastnosti zlata pro vývoj nových optických materiálů. Jak vidíte, alchymisté jsou stále mezi námi. Jen nemíchají roztodivné lektvary podle nálady a postavení hvězd, ale podle vědeckých postupů doopravdy odhalují tajemství hmoty kolem nás.

 

 

Barvy nad zlato: Tajná řeč oblečení

Barvy nad zlato: Tajná řeč oblečení

Detektor kovů Boffin Junior: Snadno ho složíte

Detektor kovů Boffin Junior: Snadno ho složíte

Příběh jako z detektivky: Relikviář svatého Maura

Příběh jako z detektivky: Relikviář svatého Maura

Klíčová slova:
zlatohlavci, zlato, kovy, drahokamy, chemie, alchymie
 

Články odjinud