Úder otevřenou dlaní do dna lahve s kečupem patřil dlouho mezi dovednosti, bez kterých se v životě neobejdete. Ale to se zřejmě změní. Tým vědců ze slavného ústavu MIT, z laboratoře Kripy Varanasiho, letos představil úpravu vnitřního povrchu lahví, díky které z nich (nejen) kečup teče hladce a v podstatě beze ztrát.
Změna je na pohled neviditelná, jde o mikroskopickou vrstvičku nanesenou na sklo či plast, na druhu obalu prý téměř nezáleží. Stejně hladce po něm také klouže nejen kečup, ale i majonéza, hořčice nebo omáčky.
Sloučenina už má i obchodní název, LiquiGlide, a relativně brzy by mohla být k dostání i na pultech obchodů. Obsahuje pouze sloučeniny schválené americkým dozorem pro přidávání do potravin a zřejmě je alespoň teoreticky vyřešena i metoda jejího nanášení v praxi (nejspíše to bude tepelně). Přes léto probíhala prý intenzivní jednání a tvůrci na svých webových stránkách uvádějí, že zájem je veliký.
Kečup by také mohl být jenom začátek. Autoři nápadu sami tvrdí, že chtěli začít nějakou jednoduchou aplikací pro každodenní použití, ale míří i do jiných oblastí. Videa zatím ukazují především různé pochutiny, kromě kečupu například hořčici:
Z fyzikálního pohledu není vynález vlastně nic převratného. Jde o povrch, který je něco na pomezí tekutiny a pevné látky. Je sice neprostupný, ale přitom po něm věci kloužou jako po kapalině, řekl pro co.Exist.com jeden z členů týmu Dave Smith. Více říci nechtěl, aby neprozradil něco z připravovaných patentů.
Podobný trik napodobení povrchových vlastností tekutiny používají i jiné skupiny, které se zabývají "superkluzkými" materiály. Například v časopise Nature byl nedávno popsán velmi kluzký materiál, který tvoří podkladová vrstva teflonu a tekutina, která k teflonu přilne a skryje se v mikroskopických pórech jeho povrchu. Trochu jinak, ale s podobným výsledkem funguje také třeba voděodolná česká tkanina Nanoprotex, která je pokrytá drobným povlakem z nanovláken.
Ve všech případech je nový materiál vytvořený díky úpravě na mikroskopické úrovni, tedy nanotechnologiím. Které nejsou nic jiného než důsledek rozvoje schopností zkoumat a měnit materiál do úrovně jednotlivých atomů. Lahve od kečupu jsou v důsledku plody rozvoje takových praxi vzdálených technologií jako elektronový mikroskop, počítačové modelování a řada dalších.
Kečup za miliardy
Do kečupu ovšem nanotechnologie pronikají zřejmě poprvé. Přijít to však nejspíš muselo: omáček a dalších dochucovadel se prý v celém světe prodá za 17 miliard dolarů (cca 310 miliard korun), tvrdí autoři nové lahve z MIT, kteří si už předem ověřovali možnosti komercializace. Pokud si lidé zvyknou, že kečup je rychlejší, než býval, a nebudou si stěžovat na pokecané ubrusy, mohli by si vynálezci přijít na zajímavé peníze.
Kluzká vrstva samozřejmě nebude zadarmo a zákazníci by zřejmě byli nuceni si pár korun připlatit, autoři odhadovali zatím tři až čtyři koruny na lahev kečupu. Ale výši příplatku by mohlo kompenzovat snížení ztrát potravin. U kečupů bychom také mohli trochu nárůst ceny kompenzovat tím, že nebude zapotřebí lisovat speciální plastové uzávěry, které jsou také o něco dražší než běžné zavírání. Zatím jde však jen o hádání z křišťálové koule, bude záviset na řadě věcí, které z redakce nemůžeme odhadnout, třeba podrobnosti licenčních smluv či průběhu zavádění postupu do výroby.
Začalo to v ropovodu
Superkluzké potravinové obaly na MIT vznikly vlastně jako vedlejší produkt jiné práce. Skupina se totiž věnovala práci pro těžký průmysl. Například zkoumala možnosti úpravy vnitřního povrchu potrubí v křídlech letadel tak, aby byly příliš kluzké pro tvorbu ledu.
Ještě lepší výsledky ale přineslo hledání způsobu, jak zabránit ucpávání ropovodů metanovým ledem, tedy hydrátem metanu. Tuto látku tvoří vodní led, ve kterém je uvězněno tak velké množství metanu, že po přiložení zápalky začne hořet. V potrubí se hydráty mohou přichytit na stěnách a tvořit ucpávky, které mohou zpomalit nebo i úplně zastavit proudění tekutiny.
Hydráty vznikají pouze za vysokého tlaku a nízké teploty, třeba na dně moří. Při povrchové těžbě v mírném či teplém pásmu s ním potíže nebývají. Lidstvo si ovšem pro ropu musí na stále hůře přístupná místa, třeba do chladných oblastí nebo dno moří, a tak se s metanovým ledem potýká stále více těžařů.
Dnes dostupná protiopatření jsou prostá. Je možné ropovod zahřát na takovou teplotu, aby hydrát vůbec nevznikl. Což někdy není ani levné, ani jednoduché. Druhou možností je přidávat do ropy jisté množství metanolu, který funguje jako nemrznoucí přípravek a blokuje vzniku hydrátů. Jak ale Češi nyní bohužel vědí, metanol je nebezpečná a jedovatá látka, takže práce s ní má svoje rizika a vyžaduje náklady navíc.
Varanasi a jeho studenti se pokusili problém vzít z jiné strany. Hydráty samy o sobě totiž takový problém nejsou, špatné je na nich jen to, že ucpávají ropovod. Kdyby v potrubí měly zůstat, ale neusazovaly se na stěnách, bylo by po potížích. Proto se vědci z MIT od základů ponořili do problému ošetření skutečně hladkých stěn.
Věnovali se základům teorie vytváření povrchů, které "odpuzují" hydráty (tato práce), postavili si vlastní zařízení, které umožňuje rychlé testování vhodných sloučenin (o ní více zde). Našli také vhodnou látku, kterou by mělo být možné potáhnout vnitřní stěny potrubí a snížit přilnavost hydrátů zhruba na čtvrtinu původní hodnoty. To je tak nízká hodnota, že by je mohl odtrhnout od stěny už jenom tlak protékající ropy, odhadoval Varanasi pro The Economist.
Někdy v průběhu této práce prý někoho napadlo vyzkoušet podobný postup i pro obaly potravin. V podstatě to byl totiž stejný problém, šlo jen o to najít sloučeninu, která by se dala aplikovat na obaly a neobsahovala jedovaté látky.
