VYBRAT REGION
Zavřít mapu

Plzeňští výzkumníci vymýšlejí chytrá okna

Plzeň – Tým, který vede profesor Jaroslav Vlček, se zabývá vytvářením tenkovrstvých materiálů plazmovými technologiemi

28.8.2015
SDÍLEJ:

V laboratoři ráví profesor Jaroslav Vlček, který je zároveň vedoucím katedry fyziky Fakulty aplikovaných věd ZČU, mnoho času. Se svým týmem pracuje na vytváření nových tenkovrstvých materiálů plazmovými technologiemi. Foto: DENÍK/Zdeněk Vaiz

Plzeňští vědci vyvíjejí materiály, které jsou třicetkrát tenčí než lidský vlas. Pokud je však nanášejí na povrch jiného materiálu, stává se například o mnoho tvrdší nebo teplotně odolnější. Už před několika lety navázali odborníci kontakt s výzkumným centrem Amerických leteckých sil v Daytonu, jež připravuje novou generaci leteckých motorů. Materiál pocházející z plzeňských laboratoří, který by mohl být vhodným kandidátem, už Američané úspěšně testovali.

„Pomocí plazmové technologie vytváříme tenkovrstvé materiály, jejichž tloušťka je několik mikrometrů neboli tisícin milimetru a které v objemové formě vlastně vůbec neexistují. Vrstvy se aplikují v prostředí nízkých tlaků (ve vakuu) pomocí elektrických výbojů s vysokou hustotou nabitých částic, což se nazývá výbojové plazma," vysvětlil vedoucí plzeňského týmu Jaroslav Vlček. Plazmové technologie jsou podle něj ekologické a levné. V nejbohatších zemích světa jsou považovány za velmi strategické, ekologické a levné.

Výzkumný týmmá 21 zaměstnanců a 11 doktorandů, z čehož 4 jsou zahraniční
– mezi roky 2011 až 2014 získal 95 milionů Kč (80 % částky od EU, zbytek od státu), za něž nakoupil zařízení na vysoké mezinárodní úrovni a posílil svůj výzkumný tým o 5 mladých vědců
– tým profesora Vlčka se zabývá vytvářením nových tenkovrstvých materiálů plazmovými technologiemi

V krajské metropoli zkoumají například materiál na bázi křemíku, boru, uhlíku a dusíku, který vydrží až do 1700 stupňů Celsia. „Má velmi nízkou tepelnou i elektrickou vodivost. Pro nové letecké motory je potřeba mít ochranu na infračervené detektory, které už při takto vysokých teplotách nemůžou pracovat. Náš materiál to ale vydrží, a navíc je opticky transparentní," nastínil profesor Vlček. Popsaný materiál už úspěšně podstoupil testy ve výzkumném centru Amerických leteckých sil v Daytonu a prokázal výjimečné vlastnosti.

Tepluodolný povlak lze nanášet také například na lopatky plynových turbín v zařízeních pro výrobu energie, případně jako ochrannou vrstvu kosmických těles. „Trhákem by byl povlak s anizotropní tepelnou vodivostí. To znamená, že v jednom směru se teplo odvede, ve druhém vlastně slouží jako tepelná bariéra a těleso chrání," vysvětlil badatel.

Světový patent

Plzeňský tým má na svém kontě rovněž evropský patent. Společně s firmou Trumpf Hüttinger se mu podařilo vyvinout novou metodu pro velmi rychlé vytváření oxidových a oxynitridových vrstev. Už v roce 2013 si vědci ověřili, že se jedná o krok správným směrem. Odstartovali totiž spolupráci s americkým vývojovým centrem v Ann Arbor, které pracuje pro přední světové výrobce dotykových panelů a displejů pro mobilní telefony. „Připravujeme rozšíření tohoto patentu do Spojených států, Číny, Koreje a Japonska," prozradil.

Kromě mezinárodního pole ale působí také v tuzemsku. V laboratořích nového výzkum-ného centra NTIS na Fakultě aplikovaných věd ZČU přišli na svět s další novinkou, již představili firmě Doosan Škoda Power. „Zajímala je odolnost lopatek u parních turbín. Uvnitř nich se kapky pohybují rychlostí až 500 metrů za sekundu, což způsobuje erozi. My jsme přišli s návrhem, v rámci něhož jsme připravili tvrdý materiál, který lze nanášet na ocel," nastínil Vlček, který je zároveň vedoucím katedry fyziky.

Dalekohledy i skla
na mrakodrapech

Kde všude se můžete s nanomateriály setkat? Vrstva se třeba nanáší na skleněná okna mrakodrapů, která v chladných zemích pomáhají držet teplo uvnitř, zatímco v teplých oblastech ho odrážejí ven. Jiným příkladem jsou skla armádních dalekohledů. Za zmínku stojí také využití v lékařství, konkrétně u tělních implantátů. Na umělé klouby, ukotvení zubů či součásti v cévní chirurgii se zpravidla používají povlaky na bázi uhlíku, titanu či zirkonia.
V současnosti plzeňští vědci pracují na dalším zlepšováku – takzvaném chytrém oknu. Na sklo zkoušejí aplikovat oxid vanadičitý. „Ten má zvláštní vlastnosti. Když ho zahřejete na 68 stupňů Celsia, z původně propustného materiálu, jímž prochází infračervené záření, se přemění na materiál, který se chová jako kov, neboli odrazí téměř všechno infračervené záření," popsal. Odborníci teď stojí před velkou výzvou – snížit teplotu na 30 stupňů Celsia. „Když se sklo zahřeje na zmíněnou teplotu, samo se zavře," doplnil uznávaný vědec.

Autor: Klára Mrázová

28.8.2015 VSTUP DO DISKUSE
SDÍLEJ:

DOPORUČENÉ ČLÁNKY

Festival Sporťáček na Atletickém stadionu města Plzně.
13

FOTO: Plzeň bavil Sporťáček

Momentky z natáčení druhé řady Policie Modrava.  Foto: Jaroslav Lázníček

Nález mrtvé sestřičky se natáčel v ruinách továrny

Plzeň očima Jarmily Hruškociové

Plzeň - Jarmila Hruškociová (rozená Dycková) je profesionální tanečnice. Vystudovala Taneční konzervatoř v Brně. Od roku 2007 je členkou baletu Divadla J. K. Tyla v Plzni, kde se později stala sólistkou.

V Kopeckého sadech našel muž mrtvolu

Plzeň - Mrtvé tělo objevil pracovník, který přišel do sadového okruhu čistit kašnu.

Viktorii čeká bitva. Pokoří i Mladou Boleslav?

Plzeň – „Máme zatím plný počet bodů, ale aniž bych chtěl podceňovat soupeře, se kterými jsme dosud v lize hráli, zápasy pravdy nás teprve čekají,“ prohlásil po pondělním utkání se Zlínem trenér fotbalistů Viktorie Plzeň Pavel Vrba.

FOTOGALERIE: Poznáváte Senecký rybník čekající na odbahnění?

Plzeň - Jen málokdo by na první pohled poznal ve velké díře zarostlé travou a popraskanými oblinami vyschlého bahna Senecký rybník.

Copyright © VLTAVA LABE MEDIA a.s., 2005 - 2017, všechna práva vyhrazena.
Používáme informační servis ČTK. Kontakt na redakci.
Publikování nebo šíření obsahu Denik.cz je bez písemného souhlasu
VLTAVA LABE MEDIA a.s., zakázáno.
Marketingové podmínky. Cookies. Zrušit oznámení