Ačkoli je Česká republika poměrně malou zemí, existují pojmy, které naši republiku ve světě reprezentují a dodávají jí lesku. Mezi světově známé sousloví můžeme dnes bezpochyby zařadit i spojení pojmu nanotechnologií a Technické univerzity v Liberci, kde vědci a studenti nestojí rozhodně v půli cesty…
Pár slov o nanotechnologii
Co se vlastně skrývá za trochu krkolomným názvem této vědní disciplíny? Všechno se odvíjí od předpony nano-, která nás provází světem o miliardtinu menším než je ten náš. Nanotechnologie se zabývá tvorbou a výrobou produktů v měřítku maximálně v desítkách nanometrů. Tedy v rozměrech tloušťky lidského vlasu. Jedná se už o tak malý svět, kde se uplatňují kvantově-mechanické jevy, které se diametrálně vymykají chápání světa v makroskopickém měřítku. Na tomto místě nastupuje kvantová fyzika a jevy které popisuje pak otevírají nedozírné možnosti v nejrůznějších vědních oborech.
Česká republika nanotechnologii země zaslíbená
Prestižní New York Times v jednom svém článku uvedl, že Česká republika je zemí nano. Takové označení naší republiky musí zahřát u srdce. Je však výstižné. Dnes se již na sedmdesát odborných týmů po celé zemi zabývá touto problematikou a na výzkum velkou měrou přispívá i stát. A výsledky jsou vidět. V prvé řadě musíme zmínit tzv. Nanospider. Jde o technologii, která konečně dokázala nejen průmyslovou výrobu nanovláken, ale také produkci výrobků z tohoto materiálu.
Oldřich Jirsák, otec průmyslových nanovláken
Unikátní technologie Nanospider vznikla na základě revolučního objevu českého vědce Oldřicha Jirsáka, profesora na katedře netkaných textilií Technické univerzity Liberec (TUL). Ten zjistil, že tzv. „Tailorův kužel“ a následný proud hmoty je možné vytvořit nejen z vrcholu kapiláry, ale také z tenké vrstvy roztoku polymeru. Tento způsob byl nazván elektrospining. Tímto způsobem bylo možno tento materiál průmyslově vyrábět, poprvé od počátků experimentování s nanovlákny v roce 1943. Okamžitě si našel obrovské využití v textilním průmyslu i v dalších odvětvích.
Produkt pro třetí tisíciletí v nové budově
Nanovlákna jsou považovány za materiál budoucnosti a investice do jeho výzkumu jsou dnes nezbytností pro každou vyspělou společnost. Uvědomují si to i na TULu. Zde má právě obor nanotechnologií dlouhou tradici a tak v říjnu 2012 otevřela univerzita tzv. „Budovu L“, neboli nové výzkumné a vývojové centrum pro nanomateriály a pokročilé technologie.
Vybudování komplexu přišlo na 655 miliónů korun a z velké části byl projekt financován z evropských fondů. Stal se největší investicí v historii této univerzity. "Komplex je zaměřen na dvě základní oblasti. Oblast nanotechnologií (nanočástice, nanovlákna apod.) a na oblast pokročilého strojírenství," uvedl Zdeněk Kůs, rektor Technické univerzity v Liberci.
Centrum na sebe bude vydělávat
Nejmodernější vybavení, mezi něž patří speciální víceúčeloví roboti, nebude sloužit jen pro další výzkum v oboru nanotechnologií, ale bude také produkovat výrobky, o které je v současné době velký zájem. Jde hlavně o textilní výrobky z nanovláken, které pro své vynikající vlastnosti mají obrovskou budoucnost. Takové oblečení se nešpiní, skvěle izoluje, je prakticky stoprocentně větruodolné, ale zároveň prodyšné a výborně odvádí tělesný pot. Jeden z robotů pak dokáže speciálně obrušovat sklo, jiný je uzpůsoben na výrobu automobilových přístrojových desek. Střízlivé ekonomické odhady soudí, že by centrum mohlo vydělat až několik desítek miliónů korun ročně.
Předmětem komerční aktivity je samozřejmě také spolupráce s průmyslovými firmami. Centrum se zaměří například na vývoj unikátního automobilového reflektoru. Velké možnosti se také otevírají v oblasti ekologie, kde budou nanočástice bojovat proti znečištění podzemních vod. Velké nasazení této technologie se předpokládá v oblasti Ralska, kde sovětská armáda kontaminovala podzemní vody ve velkém rozsahu.
Unikátní mikroskop
Chloubou centra je speciální rastrovací elektronový mikroskop v ceně dvaceti miliónů korun. V Česku jsou zatím jen dva takové. Tento typ mikroskopu dokáže studovat vlastnosti a strukturu povrchu v řádech nanometrů a lze tak poměrně podrobně sledovat povrchové úpravy na materiálech, které speciální centrum TULu vyvíjí. Součástí přístroje je i třírozměrný skener, který dodává běžně neviditelným předmětům prostor. Dokáže například vytvořit 3D model motýlího křídla.
Financování – vzor pro veřejné zakázky
Ke stavbě centra univerzita využila operačního programu EU s názvem „Výzkum a vývoj pro inovace“. "V rámci tohoto programu bylo možné psát projekty na podobná centra – napsali jsme takový projekt, pracovali jsme na něm tři, čtyři roky. V prosinci 2009 jsme na tento projekt dostali peníze," uvedl Kůs. Při soutěži na výstavbu budovy se navíc většina ze zúčastněných firem dostala pod cenu a tak výsledná hodnota celé zakázky byla asi o dvě stě miliónů nižší, než se předpokládalo. Jaký to vzor pro zadavatele veřejných zakázek.
Rozvoj centra nekončí
"Ročně pořídíme do centra asi 80 – 100 přístrojů... Budeme jej stále dovybavovat, abychom byli stále na špičce," dodává Kůs. A nejen to. Další budova pro výzkum nanomateriálů má stát již v roce 2014. Už dnes jsou patrné první známky Budovy G – velkého výzkumného a výukového centra. Budova by měla kromě nových laboratoří také doplnit už stávající budovu L o chybějící prostory. "Bude tam kromě jiného i velká aula, která nám zatím chybí," řekl Kůs. Celá stavba přijde na 290 miliónů korun a další desítky miliónů spolyká vybavení.
Budeme nanovelmoc?
Česká republika v této oblasti vykročila správnou cestou a v budoucnu se může stát opravdovou nanovelmocí. Potenciál i prostředky k tomu máme a pokud stát bude i nadále výzkum podporovat, čeká u nás nanotechnologie velká budoucnost.