Pykrete

Pykrete(téžpykret) jekompozitní materiálvytvořený zleduadřevěných pilinnebo jinédřevoviny(třeba papíru). Měřeno procenty hmotnosti to je asi 86 % ledu a 14 % pilin, neboli poměr přibližně 6:1.
Za 2. světové války navrhl britský vynálezce Geoffrey Pyke (1893–1948) využít tento materiál k realizaciProjektu Habakkuk, což byla stavba obříletadlové loděproBritské královské námořnictvo. Pykrete má totiž výjimečné vlastnosti, jako je poměrně pomalétánídané jeho nízkoutepelnou vodivostí, a má v porovnání s běžným ledem rovněž mnohem většípevnostaprůrazuvzdornost. Tyto fyzikální vlastnosti jej umožňují ve zmrzlém stavu porovnávat sbetonem.
Pykrete se poněkud hůř tvaruje než beton, protože se běhemmrznutíroztahuje. To však lze zlepšit použitímmořské vody. Směs mořské vody a dřevoviny lze vložit do jakékoli formy a zmrazit a výsledný produkt bude pevný a trvanlivý – tak dlouho, dokud bude uchováván na či pod svouteplotou tání. Odolnost vůči postupnému bobtnání či sesedání se zlepšuje, čím víc se teplota blíží k −15 °C.
Geoffreymu Pykeovi se podařilo přesvědčitlorda Mountbattenao možnostech svého návrhu někdy kolem roku 1942 (vlastně ještě než došlo k samotnému vynálezu pykretu). Zkoušky probíhaly na dvou místech v kanadské provinciiAlberta. Nápad postavit loď z ledu zaujal americké a kanadské velení natolik, že během jednoho měsíce vznikla na Patriciině jezeře v kanadských Skalnatých horách 18 m dlouhá a 1000 tun těžká loď. Jelikož to bylo, ještě než se na scéně objevil pykrete, byla tato loď zhotovena z běžného ledu vytěženého z jezera. Lodi trvalo trochu déle než celé léto, než roztála, avšak čistý led se ukázal jako příliš slabý. Pyke se z vědecké zprávy, kterou sepsal rakousko-americký chemik Herman Francis Mark (1895–1992) se svým asistentem Walterem P. Hohensteinem (1908–1987), dozvěděl, že led zhotovený z vody smíchané s dřevěnými vlákny vytvoří pevnou hmotu, mnohem odolnější, než je led ze samotné vody. Britský molekulární biologMax Perutzpozději vzpomínal:
Max Perutz se později dozvěděl, že Projekt Habakkuk byl plán postavit obrovskou letadlovou loď, nebo spíš plovoucí ostrov než loď v tradičním pojetí. Pokusy, které prováděl Dr. Perutz se svými spolupracovníky v laboratoři pod Smithfieldským masným trhem vcentru Londýnaprobíhaly v přísném utajení, maskovány clonou jatečních půlek a čtvrtí z poražených zvířat.Pokusy potvrdily, že pykrete je mnohem pevnější než čistý led a že se netříští. Ukázalo se však rovněž, že se při teplotách nad −15 °C vlastní vahou prohýbá.
Mountbattenovu reakci na tento průlom zaznamenal Pykeův životopisec David Lampe:
Další historka je z Québecké konference v roce 1943, kam s sebou lord Mountbatten přivezl kostku pykretu, aby předvedl její potenciál skupině admirálů a generálů, kteří přijeli společně sWinstonem ChurchillemaFranklinem Delano Rooseveltem. Viceadmirál Mountbatten přišel na poradu o projektu se dvěma kostkami a postavil je na podlahu. První byla kostka běžného ledu, druhá byla z pykretu. Lord Mountbatten pak vytáhl svoji služební pistoli a střelil do první kostky. Ta se roztříštila a rozletěla na kusy. Pak střelil do kostky z pykretu, aby předvedl, jak je tento druh ledu odolný vůči projektilům. Kulka se od kostky odrazila, otřela se americkému admirálovi Ernestu Kingovi o nohavici a skončila nahoře ve zdi. Podle Perutzových vlastních slov se však incident s kulkou, která se otřela o admirálskou nohavici, udál mnohem dříve, a v Londýně. A z pistole vystřelil někdo z týmu pracujícího na projektu, nikoli viceadmirál Mountbatten.
Navzdory těmto ukázkám nebyla hlavní část Projektu Habakkuk nikdy realizována, a to jednak pro jeho velkou finanční náročnost a rovněž vzhledem k tomu, že britské velení věřilo, že se válečné štěstí začíná obracet ve prospěchSpojencůi za použití mnohem běžnějších metod.
Ze vzpomínek britského generálaHastingse Lionela Ismaye:
Po 2. světové válce zůstal pykrete dál vědeckou zvláštností, jíž se nevěnoval ani výzkum, ani nebyla využita při nějaké významnější stavbě. Nicméně čas od času se mezi architekty, inženýry a designéry objeví nové nápady na jeho využití, jež mívají obvykle souvislost s možnostmi, které nabízí pro mamutí stavby na otevřeném moři, nebo s jeho vylepšením při použití supersilných materiálů, jako jsousyntetickékompozity neboKevlar.
V roce1985se o pykretu uvažovalo v souvislosti se stavboupřístavištěv přístavu vOslo. Avšak vzhledem k nespolehlivosti pykretu v běžných podmínkách byl tento návrh zamítnut.Pykrete totiž ke správnému fungování potřebuje, aby byl udržován na či pod bodem mrazu, a při teplotách nad −15 °C má tendenci se vlastní vahou prohýbat.
Roku2011postavili výzkumníci zVídeňské technické univerzityv Obergurglu vÖtztalských Alpáchúspěšně velké pykretovéiglú, jehož základna měla průměr 10 metrů. Vylepšili původní japonskou metodu stříkání ledu na balón s využitím přirozených vlastností ledu a jeho pevnosti. Iglú vydrželo stát celé tři měsíce, než led začaly rozpouštět sluneční paprsky, čímž přestala být stavba spolehlivá.Výzkumník Johann Kollegger z Vídeňské technické univerzity se domnívá, že nová metoda, kterou použil jeho tým, je mnohem lepší, neboť při ní nedochází k postříkání pracovníků ledovou vodou. Kollegger se svými spolupracovníky při stavbě nejdříve rozřezali 20centimetrovou ledovou desku na 16 dílů. Aby získali kupolovitý tvar iglú, spolehli se výzkumníci naplastickou deformaci(tečení) ledu. Je-li totiž na led vyvíjen tlak, mění pozvolna tvar, aniž dochází k jeho lámání. Podobně funguje jeden z mechanismů, díky jimž se pohybujíledovce, tvrdí experimentátoři.
V roce2014pracovali výzkumníci se studenty Eindhovenské technické univerzity na pykretovém architektonickém projektu vseverokarelskéJuuce, jehož součástí byla ledovákupolea zmenšený pykretový model barcelonského chrámuSagrada Família.Šlo jim přitom zejména o to, vytvořit největší ledovou kopuli na světě. Kvůli lidské chybě došlo k vytržení přípojky ke kompresoru, který udržoval podkladový balón nafouknutý, takže došlo k jeho splasknutí. Týmu holandských studentů se podařilo balón rychle znovu nafouknout a přestříkat tu část kopule, která se zhroutila. Pokračovali dál v práci a nakonec kopuli otevřeli pro veřejnost. Nicméně po několika dnech se kopule propadla. Uvnitř v té době naštěstí nebyli žádní návštěvníci.
Odolnost pykretu je stále předmětemdiskusí. Perutz odhadoval hodnotu jeho pevnosti v tlaku kolem 7,6MPa.
Návrh na stavbu menších pykretových lodí ze září 1943 obsahoval i následující tabulku vlastností:
V tomto článku byl použitpřekladtextu z článkuPykretena anglické Wikipedii.