Slovensko
Médiá

Bublinky s veľkým potenciálom

Peny poskytujú materiál pre širokú škálu výrobkov, od matracov cez karosérie automobilov až po čokoládovú penu, a vyznačujú sa špeciálnymi vlastnosťami. Čo majú spoločné matrace, kovové karosérie automobilov a čokoládová pena? Všetky možno vyrobiť z peny. Ale čo vlastne robí z tohto bublinkového materiálu výrobok budúcnosti?

 

20160705_creating-chemistry_foam.jpg
Vďaka bunkovému povrchu sú peny veľmi flexibilné na použitie. Guľôčky z polystyrénu potiahnuté karbonylovým železným práškom robia túto kovovú penu ľahkú ako pierko, no zároveň pevnú ako hutný kov. V automobiloch alebo lietadlách prispieva k znižovaniu spotreby paliva a emisií CO2.

20160705_creating-chemistry_hotel_barcelo_raval.jpg
Hore je ticho: Pohlcovače hluku vyrobené z peny Basotect® zlepšujú akustiku miestností v dizajnovom hoteli Barceló Raval v Barcelone.

Pre doktora Björna Braunschweiga nie je ľahké oddýchnuť si ani na konci dňa: aj keď sa snaží vychutnať si pivo po práci, tento výskumný pracovník z Klastra excelentnosti inžinierstva pokročilých materiálov na Erlangensko-norimberskej univerzite Friedricha Alexandra (FAU) v Nemecku si nemôže pomôcť a namiesto oddychu si jednoducho všíma penu na pohári. Prečo má miestne bavorské pivo väčšie bublinky, ktoré prchajú rýchlejšie než na pive Guinness® na vedľajšom stole? „Penová čiapočka na írskom čiernom pive je omnoho stabilnejšia, pretože plynný dusík, ktorý sa používa pri karbonizácii, je v kvapaline menej rozpustný než oxid uhličitý, ktorý sa používa v čapovanom nemeckom pive,“ vysvetľuje Braunschweig. Tento vede oddaný tridsiatnik o penách niečo vie: v roku 2014 získal počiatočný grant vo výške 1,5 milióna eur pre sľubných výskumníkov z Európskej rady pre výskum na päťročný projekt základného výskumu pien.

Fantasticky funkčné peny

Mohlo by sa zdať zvláštne, že financovanie smeruje práve do výskumu pien, avšak pena je veľmi všestranný materiál so svetlou budúcnosťou. Napríklad vrstvy peny Styrodur® sa využívajú nielen na izoláciu, ale zmierňujú aj otrasy budov pri zemetraseniach, čím poskytujú urbanistom potrebnú istotu pri výstavbe v seizmicky aktívnych oblastiach. Bežci zasa spotrebujú menej energie, keď bežia v bežeckých topánkach z penových perličiek od spoločnosti BASF, pretože dynamická podrážka tejto topánky sa po dopade ihneď vráti do svojho pôvodného tvaru. Výhody polyuretánových pien môžeme využívať dokonca aj v spánku, pretože dodávajú matracom a vankúšom rovnako vysokú elastickosť, aká bola doposiaľ možná len s latexom, a zároveň sú priedušné a odolné. „Peny sú prosperujúcim trhom,“ hovorí Braunschweig. „Vďaka vzduchovým bublinám je tento materiál veľmi ľahký, a navyše peny majú obrovskú výhodu extrémnej plastickosti.“ Pri ľahkej konštrukcii automobilov peny zaisťujú optimálnu rovnováhu medzi odolnosťou a hmotnosťou. Na prvý pohľad sa karoséria vozidla vyrobená z kovovej peny javí rovnako tvrdá ako bežná karoséria. Ale ak dôjde k nárazu, karoséria z peny sa nerozbije a neroztrhne. Namiesto toho dôjde k jej plastickej deformácii a – podobne ako v prípade airbagu – dokáže pohltiť energiu nárazu. Na vytváranie pien s konkrétnymi vlastnosťami budú musieť vedci pochopiť každý aspekt peny, od najmenších molekúl až po samotné bubliny. Obzvlášť dôležité je rozhranie – miesto, kde sa v jednotlivých bublinách stretá plyn s kvapalinou alebo plyn s pevnou látkou. Ktoré molekulárne zložky stabilizujú tento povrch? K akým interakciám s molekulami tam dochádza?

20160705_creating-chemistry_swimming_stadium_beijing.jpg
Panely vyrobené z peny zaručujú bezpečný a zároveň estetický spôsob pohlcovania hluku v interiéri plaveckého štadióna v Pekingu.

Čím lepšie budú vedieť vedci odpovedať na tieto otázky, tým viac sa priblížia k dosiahnutiu svojho cieľa, ktorým je vytvorenie akejsi „molekulárnej súpravy“, ktorá dokáže regulovať a predpovedať vlastnosti pien. „Inteligentné peny“ sú názornou ukážkou toho, čo môže priniesť budúcnosť. Tieto peny dokážu meniť svoje vlastnosti v reakcii na vonkajšie podnety, akým je napríklad svetlo. Braunschweig je presvedčený, že táto skutočnosť by mohla hrať dôležitú úlohu pri samoopravných penách, ktorých pohyblivé molekuly na povrchu bublín umožňujú bubline zväčšiť sa pri podtlaku a dočasne uzavrieť akékoľvek „poškodené“ bunky v štruktúre peny. Inteligentné peny by mohli byť prospešné aj na recyklovanie izolačných materiálov: „Keď už pena nie je potrebná, možno ju jednoducho spľasnúť. Zostávajúci materiál by mal iba jednu tisícinu svojho pôvodného objemu – čím by sa uľahčil prístup k jeho chemickým zložkám.“

Vyšľaháme si niečo chutné

Na druhej strane potravinársky priemysel má záujem o úplne iné vlastnosti peny. „Peny chce využívať na stabilizovanie kvality až do dátumu exspirácie,“ hovorí výskumný pracovník z Erlangenu. Toto odvetvie má veľký záujem o peny aj preto, že majú intenzívnejšiu chuť než bežné potraviny. Bublinky dodávajú penám väčšiu povrchovú plochu, vďaka čomu dokážu zo seba uvoľniť viac aróm za kratší čas. A v neposlednom rade peny oslovujú priaznivcov zdravej výživy, pretože sú zvyčajne ľahšie aj z hľadiska kalórií.

Pena: materiál s potenciálom pre budúcnosť. Expert na peny prof. Björn Braunschweig a špecialista na peny zo spoločnosti BASF Dr. Heinz-Dieter Lutter sa s nami podelili o fascinujúce možnosti pien a širokú škálu ich použitia.

Srdce, páv, kvet… Fantázia nepozná hranice, keď barista Pablo Fuchs vytvára umelecké diela z napeneného mlieka na chutnej káve pre svoju obľúbenú disciplínu – latte art.

Vydržia mydlové bubliny v bezváhovom stave vo vesmíre večne? Na túto zaujímavú otázku, ktorú si položili dvaja mladí vedci, neodpovedal nikto iný než nemecký astronaut Alexander Gerst na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS).

Pravá filmová klasika spoločnosti BASF z roku 1963. Rozpráva príbeh jedného z najpozoruhodnejších materiálov našej doby: polystyrénu.

... je revolúciou v bežeckej obuvi značky adidas. Energia krok za krokom. S bežeckou topánkou adidas BoostTM sa dopad pri behaní viac nevyplytvá – vracia sa k bežcovi. Umožňuje to nová technológia vyvinutá spoločnosťami BASF a adidas.

Potravinová blogerka Ariane Bille z Berlína a Karl-Hermann Franck, najlepší šéfkuchár spoločnosti BASF a šéf reštaurácie a hotelových služieb, vyšľahali z peny jedlo pozostávajúce zo štyroch chodov. Sledujte. Kuchtite. Vychutnávajte.

Prvý chod: Koktail au Champagne

 

Potravinová blogerka Ariane Bille z Berlína a Karl-Hermann Franck, najlepší šéfkuchár spoločnosti BASF a šéf reštaurácie a hotelových služieb, vyšľahali z peny jedlo pozostávajúce zo štyroch chodov. Sledujte. Kuchtite. Vychutnávajte.

Druhý chod: Penová karí polievka

Potravinová blogerka Ariane Bille z Berlína a Karl-Hermann Franck, najlepší šéfkuchár spoločnosti BASF a šéf reštaurácie a hotelových služieb, vyšľahali z peny jedlo pozostávajúce zo štyroch chodov. Sledujte. Kuchtite. Vychutnávajte.

Tretí chod: Údený losos

Potravinová blogerka Ariane Bille z Berlína a Karl-Hermann Franck, najlepší šéfkuchár spoločnosti BASF a šéf reštaurácie a hotelových služieb, vyšľahali z peny jedlo pozostávajúce zo štyroch chodov. Sledujte. Kuchtite. Vychutnávajte.

Štvrtý chod: Citrónový koláč s bielkovou penou

Súvisiaci obsah