Jedním z nejmodernější a nejperspektivnějších druhů umělých vláken dneška jsou nanovlákna, na jejichž výrobě se podílí i Česká republika. Jedná se o vlákna s průměrem menším než 100 nanometrů, což je tisíckrát méně než tloušťka lidského vlasu.

Nanovlákno je očima neviditelné a je tak malé a lehké, že jeden gram nanovláken by obtočil Zemi kolem rovníku.

Nanovlákna mají vynikající mechanické, optické, elektrické nebo biologické vlastnosti, které je činí vhodnými pro širokou škálu aplikací, jako je například filtrace, senzorika, medicína, kosmetika nebo ochranné oblečení.

Nanotechnologie dobývají svět

První nanovlákna spatřila světlo světa už v první polovině 20. století, ale s tehdejšími technologiemi bylo možné jich vyrobit jen omezené množství, tudíž nebyla vhodná pro masově rozšířené průmyslové aplikace.

Až na přelomu 20. a 21. století dosáhla technologická vyspělost výroby nanovláken takové úrovně, že se nanovlákna začala vyrábět ve velkém, čímž se otevřely nové možnosti jejich průmyslovému využití.

Češi nezůstávají pozadu

V České republice se zabývá výzkumem a výrobou nanovláken několik akademických a průmyslových institucí, jako je například Technická univerzita v Liberci, Ústav makromolekulární chemie AV ČR, Nanovia, Elmarco, Nafigate Corporation nebo Contipro. Nanovlákna se vyrábějí z různých přírodních polymerů, jakými jsou kupříkladu celulóza, keratin, kolagen anebo syntetických polymerů, jakými mohou být PLA, polyurethan PU, PHBV a mnoho dalších.

Každý z těchto materiálů dává nanovláknům své unikátní vlastnosti.

Krytí ran, rekonstrukce kůže i ochranné oděvy

Struktura nanovláken vyrobených metodou elektrospiningu na stroji Nanospider, při němž se při výrobě využívá vysokého napětí až několika desítek kV, se podobá lidské tkáni, proto je lze využít jak ke krytí ran, tak pro rekonstrukci kůže, kostí, cév, svalů i nervové tkáně.

Výrobky karbonových nanovláken představují materiály s nepřekonanou pevností a mohou sloužit pro výrobu ochranných oděvů pro hasiče, ale také neprůstřelných oděvů pro vojáky. Filtry z nanovláken mohou výrazně snížit rizika z kouření.

V čem pomohl koronavirus

Nanovlákna se velmi osvědčila v době koronavirové pandemie, během které byly české firmy velice rychle a pružně schopné reagovat na poptávku po ochranném materiálu na roušky a respirátory, který by byl schopen zachytávat viry a bakterie.

Navzdory pokrokům, které čeští vědci v oblasti nanotechnologií udělali, ale o jejich výsledky a produkty v Česku ani Evropě dlouho nikdo příliš nestál.

Změnil to právě až nový koronavirus, který ukázal, že nanovlákna jsou v boji proti pandemii jedním z účinných nástrojů.