Koristeći najsavremeniju spektroskopiju atomske rezolucije, istraživači su otkrili kako da naprave ultra-tanke magnetne filmove koji će bezobzira na veličinu i dalje zadržati magnetno svojstvo.

Mnogi materijali imaju takvo svojstvo da se vrlo čudno i nepredviđeno ponašaju na nano nivou. Kompleks metalnog oksida, nazvan lantan-stroncijum-manganit je feromagnetičan kada se nalazi u velikim količinama. Ukoliko se smanji na nanometričnu veličinu, on postaje izolator i gubi mnogo od svoje feromagnetisanosti. Ovo je tipičan primer za isti materijal koji se potpuno drugačije ponaša.

Koristeći najsavremeniji spektroskop u atomskom rezolucijama, istraživači na čelu sa profesorom  primenjene i inženjerske fizike, Daviom Mullerom, došli su do zaključka zašto se ova pojava dešava kod materijala i kako napreduje ultra-tanki magnetni film zadržavajući u isto vreme svoja magnetna svojstva. Usavršavanjem ove tehnike može se utrti put mnogim oksidima koji će imati zadatak da zamene silikon u tankom sloju elektronika, memorijama za skladištenje i drugim tehnologijama.

Veliki broj istraživačkih grupa radio je na tankim slojevima magnetnog filma i pre ovog istraživanja. Njihovi rezultati pokazali su da nivo kritične debljine iznosi 15 atoma. Ispod ovog ovog sloja, po pravilu, materijal menja svojstvo. Nova istrživanja pokazala su da se može ići i ispod ovog nivoa atoma, a da se svojstvo ne menja.

Hemijski sastav trebalo bi da bude takav da ne postoji ni najmanji razmak između kristalnih rešetaka atoma. Ovakvi nedostaci se ne mogu videti i odraziti na materijale na većim skalama (rezolucijam), ali kada je u pitanju posmatranje i kreiranje materijala na nano nivou, trebalo bi obratiti pažnju na ovakve stvari.

Rad na nano nivou i usvršavanje karatkeristika materijala, upravo je ključ za mnogo bolji kvalitet istog. Usavršavanjem tehnike rada na magnetnim filmovima na mikro nivou, možemo dobititi manje uređaje, a uz to i daleko sposobnije.

Onog dana kada budemo razumeli prirodu, moći ćemo i da je imitiramo. Proces fotosinteze, koji se odigrava u biljkama i nekim bakterijama može nam poslužiti kao kvalitetan model prenosa svetlosti sa jednog mesta na drugo i kao dobar primer skladištenja energije.

Udruženi holandski istraživači MESAe i Univerziteta Twente otkrili su da sistem fotosinteze bakterije može biti iskorišćen u transportu svetla na velike udaljenosti. Razvili su vrstu "molekularnog staklenog vlakna", koja je čak hiljadu puta tanja od ljudske vlasi. Rezultati ovog istraživanja objavljeni su u najvećem nanotehnološkom časopisu Nano Letters.

Sve biljke i pojedine bakterije koriste fotosintezu za skladištenje energije od sunca. Istraživači su sada otkrili kako da uz pomoć ovakvog vida fotosinteze koje koriste bakterije, trasportuju svetlost na veliku daljinu. U ovom eksperimentu istraživači su koristili izolovane proteine tzv. LHC (Light Harvesting Complex). Ovi proteini su zaslužni za transport svetlosti u ćelije biljaka i bakterija, na mesto gde se sunčeva energija skladišti. Istraživači su napravili vrstu "molekularnog staklenog vlakna" sa LHC proteinima, koje je tako ojačano i dalje hiljadu puta tanje od ljudske vlasi.

Proteini su u eksperimentu pričvršćeni za fiksnu pozadinu. Poslagani su u pravu liniju koja je činila jednu nit. Zatim bi istraživači uperili laser u jedan deo niza, da bi videli gde svetlost odlazi. Linija sa LHC proteinima ne samo da transportuje svetlost, već je transportuje na mnogo veću udaljenost nego što se to u početku očekivalo. Udaljenost od 50nm je regularna za bakterije iz kojih je LHC protein izolovan. U istaživačkom eksperimentu svetlost je prekrivala razdaljinu najmanje trideset puta veću od pomenute.

Iz eksperimenata kao što je ovaj, možemo mnogo toga da naučimo iz prirode i njenih procesa. LHC protein je jedan od primera koji nam daje priroda. Korišćenjem njega možemo mnogo toga da naučimo o prirodnom transportu svetla kroz fotosintezu. Kada budemo razumeli kako priroda funkcioniše, moćićemo da je imitiramo. Vremenom ćemo ovaj princip moći da primenjujemo na solarne panele i tako ih učinimo efikasnijim.

Kada se kaže beton – čovek pomisli na nešto masivno i teško. Međutim beton može da bude i drugačiji, kao i građevine koje se od njega prave. beton novog vremena nosi naziv "tekstilni beton".

Svake godine širom sveta u građevinarstvu se iskoristi 10 miliona tona betona. To je ogromna potrošnja, ako se ima u vidu sve veća potreba za štednjom prirodnih resursa. Zbog toga naučnici već godinama traže mogućnosti da u građevine ugrađuju što manje betona. Jedno od rešenja je takozvani tekstilni beton, na čijem razvoju već 10 godina rade istraživači iz Rajnsko-Vestfalske visoke tehničke škole u Ahenu.

Poenta tog pronalaska jeste da se za stabilizovanje betona, umesto čeličnih šipki, koriste tekstilna vlakna. Građevine kod kojih se koristi običan, armirani beton, moraju se obezbediti od različitih opasnosti – pre svega, čelični nosači se moraju zaštiti od rđe. Jozef Heger, profesor u Ahenu kaže:

"Kako bi se armirani beton zaštito od korozije, sloj betona mora biti debeo najmanje 8 do 9 centimetara. Sa tekstilnom betonom, debljinu možemo smanjiti na dva do – dva i po centimetra. Pored štednje, glavna prednost je što se na taj način mogu graditi mnogo 'filigranije' građevine".

Vlakna od karbona

Kada se pomene reč tekstil, ljudi obično pomisle na odeću ili posteljinu. Ali tekstil koji se koristi za stabilizovanje betona, s tim nema nikakve veze. Vlakna se proizvode od karbona, dakle ugljenika ili od stakla – kaže inženjerka Mira Ekers: "Ti tekstili imaju drugačiju strukturu. Staklena vlakna se polažu jedna preko drugih, tako da se stvara neka vrsta rešetke – koja se potom učvršćuje u specijalnom procesu". Ta rešetka se ugrađuje u tečni beton koji posle mora da se stvrdne. Kada je u pitanju izdržljivost, tako napravljen tekstilni beton može i te kako da se nosi sa armiranim betonom.

Naučnici su ovu novu vrstu građevinskog materijala prvo koristili za pojedinačne delove zgrada – i to samo u Nemačkoj. Sada se tekstilni beton koristi i u SAD, Izraelu, Grčkoj i Japanu. Međutim, i u tim zemljama se tekstilni beton koristi samo u delovima zgrada. Jer armirani beton je standard već decenijama i skepsa prema nečemu što se zove tekstilni beton je velika.

Naučnici iz Ahena žele da pomognu u promovisanju ovog novog građevinskog materijala i plasiraju ga kao pravu alternativu armiranom betonu. A da bi im to uspelo – moraju da dokažu da tekstilni beton može da se koristi i kod većih zgrada. Zbog toga je nova zgrada Instituta za tekstilnu tehniku tekstilnog betona u Ahenu u celosti napravljena od tog materijala. A ima i drugih primera, kaže Mira Ekers: "Napravili smo 10-12 fasada i nadamo se da ćemo narednih godina dobiti još projekata. Prvi prototipovi proizvode se u malim serijama. To znači da su relativno skupi. Ali u neko dogledno vreme, za godinu – dve, proizvodićemo veće serije i onda će ovaj materijal biti prava konkurencija na tržištu".

Evropski naučnici uspeli su da proizvedu prototip "nevidljivog plašta", sličan onom koji junak filmova o čarobnjaku Hariju Poteru koristi da bi postao nevidljiv.

Nevidljivi plašt, koji ima važnu ulogu u kinematografiji, posebno u naučno-fantastičnim filmovima, mogao bi uskoro da postane stvarnost - grupa britanskih i nemačkih naučnika prozivela je trodimenzionalnu tkaninu koja preusmeravanjem svetlosnih zraka može da učini predmete nevidljivim.

Kako piše londonski "Telegraf", istraživači sa Instituta tehnologije u nemačkom gradu Kalsrue i njihove kolege sa Imperijal koledža u Londonu upotrebili su plašt, izrađen od fotoničnih kristala, čija struktura podseća na gomilu naslaganih balvana, da bi sakrili malu izbočinu na zlatnoj površini. U studiji, objavljenoj u američkom časopisu "Sajens", naučnici tvrde da su pomoću plašta uspeli da učine gotovo nevidljivom izbočinu visoku svega 0,0001 centimentar.

Nevidljivi plaštovi već postoje, ali su dosad svi bili isključivo dvodimenzionalni. Predmet koji je trebalo da nestane iz vidnog polja posmatrača ostajao je vidljiv u trećoj dimenziji. Novi plašt, delo evropskih naučnika, prvi je te vrste koji funkcioniše u sve tri dimenzije.

Materijal od kojeg je napravljen sastoji se od specijalnih sočiva koja preusmeravaju svetlosne talase kako bi poništili svetlost koja izbija iz predmeta koji se želi napraviti nevedljivim. "Sve ovo je vrlo uzbuljivo jer je čovek oduvek sanjao da postane nevidljiv ili da poseduje nevidljivi plašt", kazao je Tolga Ergin, koji je predvodio istraživački tim. "Ovo je prvi dokaz principa koji pokazuje da je postupak moguć", istakao je on, dodajući, međutim, da će biti potrebne godine da bi se ovom tehnikom učinilo nevidljivim nešto veliko poput čoveka, automobila ili tenka.