Jednou z nejslibnějších oblastí nanomateriálů jsou tzv. nanopillary. Struktura mikroskopických sloupků, jehlanů a dalších objektů, které na povrchu vytvářejí nejrůznější mřížky, které mohou napodobovat přírodu.
Podobné sloupky mohou díky své velmi malé velikosti sloužit třeba jako funkční mechanický štít před mikroby, které nepustí dál k živé tkáni. Podobný způsob používá i imunitní systém.
Technologie nanopillarů pod elektronovým mikroskopem, kde fungují jako štít před bakteriemi E.coli (vlevo dole), která se tak nemůže dostat k tkání.
Dalším možným využitím, se kterým se už dnes hojně experimentuje, je nanopillarový fotovoltaický článek, který může pomocí mikroskopické 3D struktury lépe přijímat a soustředit světlo.
Nanodívka s perlou
Vědci z americké laboratoře NIST a několika čínských univerzit si pomocí stejné techniky vyrobili drobný pasivní displej (PDF). Když na něj posvítíte bílým světlem, na destičce se zobrazí slavná malba Jana Vermeera Dívka s perlou.
Mikroskopický obrázek vytvořený pomocí struktury nanosloupků – nanopillarů
Ale pozor, nejedná se o žádný film, na kterém je prostě malba, kterou stačí jako políčko kinofilmu prozářit zdrojem světla. Namísto toho se jedná opět o strukturu nanopillarů – mikroskopických průsvitných sloupků z oxidu titanu a křemíku, které podle svého tvaru různě polarizují procházející světlo, a podle toho upravují jeho jas a hlavně výslednou vlnovou délku – odstín.
Hmyz, který připomíná šperk
Drobné sloupky tedy vytvářejí jakousi neměnnou síť subpixelů RGB. Mimochodem, i v tomto experimentu se člověk inspiroval v přírodě, podobnou techniku totiž používá čeleď Krascovitých – brouků, kteří na světle září hromadou barev od zelené po modrou a připomínají šperky. V angličtině se jim proto říká jewel beetles.
Čeleď Krascovitých a jejich kovové zabarvení
Podstatné je to, že Krascovití nemají na povrchu žádný barevný lak, ale kovové zabarvení způsobuje mikroskopická nanostruktura připomínající tašky na střeše. Ta různým způsobem odráží světlo, upravuje jeho vlnovou délku podle okolí a brouci tak disponují velmi efektivní kamufláží.
V každém případě, umělé nanopillary najdou podle expertů velmi široké uplatnění v průmyslu, medicíně a již zmíněné fotovoltaice, slavná malba z druhé poloviny 17. století je tak spíše zajímavou odbočkou dokazující, s jakou přesností dnes dokážeme tyto nanostruktury vyrábět.