Můžeš se dívat i hodiny. A nepochopíš.
Věda nepochybně skrývá nesmírný seznam tajemství a fascinujících věcí, od běžných událostí až po vzácné, doslova okouzlující jevy. Právě vědci jsou těmi, kteří mají tuto magii přírody pod palcem a zastávají roli jakýchsi čarodějů pro nás neprozkoumané oblasti vědy. Přitom zůstávají běžnými lidmi a díky svým znalostem či vybavení často dělají na pohled neuvěřitelné věci. Mimo jiné bádají a vyrábějí řadu překvapivě zajímavých materiálů, na které stačí pouze jediný pohled, aby ti ústa zůstala otevřená. Díky tomu lidstvo posouvá své vědomostní kapacity dál a nás má v životě stále co překvapit.
Hydrofobní materiály
Pokud je něco hydrofobní, znamená to, že odpuzuje vodu. Pokud se tak už nestalo dříve, po tomto ti tedy určitě dopne, o čem bude řeč. Asi nejznámějším hydrofobním materiálem v běžných domácnostech je teflon - je to jedna z látek, jejíž povrch se zkrátka s vodou příliš nekamarádí, ne však až v takovém množství, aby z tvé pánve doslova odskakovaly kapky vody. U teflonu se přilepí tak, aby pokrývaly co nejmenší povrch, ale přitom braly v úvahu gravitaci; a odmítají se pohnout, dokud pánev opravdu pořádně nenahneš - často je to až kolem osmdesáti stupňů.
Hydrofobní materiál si můžeš vytvořit i doma, budeš se však muset spolehnout na chemikálie, jejichž účinnost se po čase vytrácí. Minulý rok se vědcům z Rochesterské univerzity podařilo vytvořit permanentně hydrofobní materiál tak intenzivní, že se doslova sám čistí. Laserem s mimořádně krátkou dobou záření (konkrétně šlo o jednu femtosekundu, čili miliontinu z milarditiny sekundy) dokázali povrch materiálu narušit tak, aby vodu odpuzoval, ale přitom pro svůj účel zůstal nepoškozený. Zatím to však funguje jen u některých kovů - některým látkám se rozpadá molekulární struktura a celé záření je tak zbytečné.
Plyn, na kterém objekty plavou jako na vodě
Z hodin fyziky víme, že každá látka, ať je to absolutně cokoliv, má nějaké fyzikální vlastnosti. Mezi ty základnější patří například hustota nebo jak moc je to těžké v poměru k tomu, kolik toho je. Kámen hozený do vody klesá, neboť podobně velký objem vody by byl lehčí, čili měl menší hustotu, jinými slovy je kámen těžší než stejný prostor, který zabírá voda. To je opravdu jednoduché, ale ve světě vědy existují i extrémní případy. Z běžného života víme, že existují věci lehčí i těžší než voda, ale například takový vzduch víceméně vždy zachovává svou neutralitu v podobě obecně nejlehčího plynného skupenství. Ne všechny plyny jsou však takové - ideálním, a zatím jediným dostupným příkladem je fluorid sírový (SF6). Ten je přibližně pětkrát těžší než vzduch. Helium mění hlas na vysoký tím, že je výrazně lehčí než vzduch. Po vdechnutí fluoridu sírového, který je mnohem těžší, bys zněl hluboce jako Darth Vader. To však není to nejvíce fascinující - tím, že je tak těžký, tak pokud je ho dostatek a hodíš na něj něco lehkého, bude se to vznášet. Na pohled levitovat. Absolutně dokonalé.
Kov, který si pamatuje
Překonat laťku, kterou nastavil těžký fluorid sírový nebude lehké, ale i tak se o to pokusíme. A to představením nitinolu, kovu s pamětí. Jde o slitinu niklu a titanu (NiTi). Celkem tyto prvky vytvářejí dvě speciální vlastnosti - superelasticitu, tedy, že se dá pěkně a snadno ohýbat, a tvarovou paměť. To je to zajímavější z dvojice - pokud například ohneš nitinolový drát, vrátí se zpět do původní polohy. Důvod toho je poměrně složitý - nikl i titan mají většinu elektronů na vnitřních vrstvách (atom má vrstvy, na kterých elektrony obíhají kolem jádra), čili je tam vše jaksi blíže u sebe, a tím pádem více náchylnější vydat větší množství energie, například při tření . Pokud tedy nitinolový drát ohneš, pořádně se zahřeje, díky čemuž se i snadno deformuje. Vychýlení se však projeví na rychlosti či dráze elektronů, a jakmile je to možné, vrátí se do původní polohy, kde jsou v souladu se všemi silami, když pomine teplo. Čili pokud drát rychle hodíme do vody, dá se do původní polohy. Dokonce i když je maximálně zauzlen.
Aerogel aneb dokonalá látka
Svět je plný paradoxů, jedním z mnoha objevujících se ve vědě je obdařen i aerogel, ztělesnění slova zvláštní. Vyrábí se z oxidu křemičitého (SiO2), tedy z písku, neboli z toho, z čeho se vyrábí sklo. Aerogel však obsahuje 99,8% vzduchu. Uvědomíme-li si, že hmota v atomu tvoří asi jen miliontinu obsahu, s čistým svědomím můžeme říci, že aerogel vlastně ani není. Přesto je však extrémně tvrdý, jen jeden gram aerogelu dokáže udržet přes kilogram. Pokud ho hodíš o stěnu, koupit si budeš muset novou omítku, ne aerogel. A i přesto ho dokážeš prolomit v rukou. Jeho tepelná izolace dosahuje úžasných hodnot - jakkoli dlouho na něj budeš zářit letlampou, stále ho můžeš z druhé strany bez popálení držet, i když by nebyl silný více než pár milimetrů. Vytvořila ho NASA pro izolování raket a vyrábí se v extrémních podmínkách. Jeho jedinou slabinou je voda, při styku s ní se mění zpět na nezáživnou gelovitou hmotu. I přesto má však 15 zápisů v Guinessově knize rekordů, jedním z nich je například odolnost - vydrží až dva tisíce násobek vlastní váhy, přičemž je jen 1,5krát těžší než vzduch. Je průhledný a nebýt nádherného jemného modrého nádechu, díky jeho složení ho ani neuvidíš. Existuje dokonalejší materiál?
Tekutý kov
Pokud měla tvoje škola dobré vybavení, možná jsi měl štěstí na zázrak v podobě feromagnetické kapaliny. Pokud ne, v krátkosti, jde o kapalinu, která se chová jako kov přitahovaný magnetem. Čili pokud pod ni dáš něco magnetizujícího, bude to za tím běhat po kádince. To je v podstatě tekutý kov, jehož alternativu si můžeš se správnými látkami a dostatečnou zásobou financí vyrobit i doma. A to z obyčejného gallia (Ga). To sehnat může být sice po finanční stránce mimořádně bolestivé, ale výsledný efekt je doslova famózní. Gallium prostě nemá rádo teplo. Taje už při třiceti stupních, to znamená, že pokud ho pořádně sevřeš v ruce, změní se na překrásnou stříbrnou tekutinu. Svého času byly také populární gáliové lžičky - stačilo je ponořit do horké vody a nenávratně jsi přišel o kus příboru.
A toto je jen zlomkem toho, co všechno za celou tu dobu vědecká obec dokázala. V našem osobním využití je pravděpodobně většina z uvedených vhodná pouze za účelem absolutního ohromení, ale existují i výraznější účely. Využití v raketové technice, obrovská výdrž či téměř dokonalá izolace - kdo by nechtěl?
