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

Ilustrační foto

Tucet regionálních knih pod vánoční stromek

Škoda Octavia první generace.
AUTOMIX.CZ
7

Má vaše škodovka jedno zrcátko menší než druhé? Víte, proč to tak je?

Kolik budou stát Vánoce? Za rybu i cukroví si připlatíme

Plzeňský kraj – Do Štědrého dne zbývá měsíc. Jak jsou na tom letos ceny?

Extraligový kvapík pokračuje. Hokejová Plzeň hraje v Liberci

Plzeň – Po reprezentační pauze nastoupí mužstva k pátému utkání během deseti dní a polovinu základní části zakončí hned v neděli 26. kolem.

Prosincová Kultura vyjde už v pondělí

Plzeň – Prosincové vydání měsíčníku Kultura bude součástí Plzeňského a Rokycanského deníku v pondělí 27. listopadu.

Trenér Vrba má asi dobrou karmu,“ usmíval se Milan Petržela po utkání s FCSB

Čtyři roky čekala fotbalová Viktoria Plzeň na otevření brány jménem play-off evropských pohárů. Podařilo se jí to ve čtvrtečním 5. kole Evropské ligy (EL) po vítězství nad FCSB 2:0. 

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

Vážení čtenáři,

náš web Deník.cz přechází kompletně pod zabezpečený protokol, který výrazně zlepší bezpečnost při procházení našich webů.

Z důvodu přechodu je nutné se znovu přihlásit k odběru upozornění na nejnovější zprávy - klikněte na tlačítko "Povolit", kterým si zajistíte odběr zpráv i do budoucna.

Děkujeme za pochopení.

POVOLIT