Po staletí platilo neměnné pravidlo: kovové dřezy. Hoďte minci do vody a gravitace určí výsledek. Nedávné průlomy na University of Rochester však tuto víru vyvrátily a zavedly metodu pro vytváření kovových konstrukcí, které se nepotopí – i když jsou vážně poškozeny. To není jen vědecká kuriozita; má důsledky pro námořní bezpečnost, udržitelnou energii a základní porozumění vědě o materiálech.
Napodobování přirozené vynalézavosti
Výzkum publikovaný v časopise Advanced Functional Materials dne 27. ledna 2026 je založen na superhydrofobicitě – extrémní vodoodpudivé vlastnosti. Tým vedený profesorem Chunlei Guo použil lasery k leptání mikroskopických hřebenů na hliníkových trubkách, čímž vytvořil texturu podobnou žebrované tkanině v nanoměřítku. Tato struktura zachycuje vzduch, zabraňuje pronikání vody a poskytuje vztlak.
“Můžete do nich udělat velké díry,” řekl Guo. “Ukázali jsme, že i když jsou trubky vážně poškozeny… stále zůstávají na hladině.”
Tato technika je inspirována přírodním světem. Vodní striders například nosí vzduchovou bublinu pod vodou a drží ji v jemných chloupcích, které pokrývají jejich těla. Ohniví mravenci používají podobné principy k vytvoření plovoucích vorů během povodní, které mohou trvat déle než dvanáct dní. Kovové trubky napodobují toto chování tím, že zadržují vzduch i v turbulentních podmínkách díky vnitřnímu separátoru, který zabraňuje jeho úniku.
Beyond the Lab: Real-World Applications
Předchozí pokusy o vytvoření plovoucího kovu, jako je zapuštění dutých koulí do slitin hořčíku (NYU, 2015) nebo laserové gravírovací disky (Guo Lab, 2019), narazily na omezení. Disky byly nestabilní v rozbouřené vodě a umožňovaly unikání vzduchu. Nová trubková konstrukce překonává tento problém tím, že udržuje vztlak i při zatížení.
Následky jsou značné. Nejviditelnější aplikace je v námořním inženýrství. Představte si lodě postavené z těchto materiálů, které zůstanou na hladině, i když dojde k narušení trupu – z hlediska bezpečnosti to změní hru. Potenciál ale sahá dále.
- Sběr energie z vln: Trubky mohou vytvářet vory, které mohou generovat elektřinu z pohybu vln.
- Nosné konstrukce: Spojené trubky mohou vytvářet plovoucí plošiny pro různé účely.
Současné prototypy jsou asi půl metru dlouhé, ale Guův tým již od svých prvních experimentů zvýšil výkon laseru sedmkrát, což naznačuje, že neexistují žádné překážky pro škálovatelnost.
Proč je to důležité
Tento objev není jen o plovoucím kovu. Zdůrazňuje sílu biomimikry – učení se z řešení přírody. Superhydrofobní efekt je známý již dlouhou dobu, ale jeho aplikace na strukturálně pevný, škálovatelný materiál otevírá zcela nové možnosti. Skutečnost, že toho bylo dosaženo pomocí laserového gravírování, jej činí relativně cenově dostupným ve srovnání s předchozími metodami.
Výzkum také vyvolává otázky, jak se tradičně díváme na vlastnosti materiálů. Pokud hustota není jediným determinantem vztlaku, jaké další základní předpoklady lze zpochybnit? Tato práce naznačuje, že manipulace s povrchovými texturami a zadržováním vzduchu by mohla předefinovat naše chápání chování materiálů, což by vedlo k dalším inovacím mimo mořská a energetická pole.
Závěrem lze říci, že vývoj nepotopitelného kovu představuje změnu paradigmatu ve vědě o materiálech. Učením se z přírody a zdokonalováním stávajících technik výzkumníci objevili potenciál transformovat průmyslová odvětví a nově definovat hranice inženýrství.
