Koordinace, patenty a výsledky: Jak klastr Nanoprogress formuje vývoj nanotechnologií

Na začátku byla otevřenost, respekt a schopnost domluvit se jazyky různých oborů. Na konci je špičková nanotechnologie, která spoluutváří budoucnost čištění odpadních vod a vzduchu, potravinářství či lidského zdraví. Na konci – a přesto stále na počátku.

Za průlomovými objevy stojí často stejnou měrou vědecká excelence, techničtí profesionálové a schopný management. Zcela jistě to platí pro unikátní technologii výroby nanovláken pomocí střídavého elektrického pole, jejíž vývoj začal u jednoduché myšlenky a postupně se proměnil v konkrétní nápad, testovatelný koncept, prototyp a nakonec funkční průmyslové zařízení.

Klastrová spolupráce jako motor vývoje

Ve světě se o možnostech využití střídavého elektrozvlákňování (electrospinningu) uvažuje už od roku 2004. Teprve tým z Libereckého kraje ale přišel s řešením, které technologii posunulo v roce 2015 z teorie do laboratoře – a odtud o osm let později do průmyslových hal.

„Střídavý electrospinning umožňuje do nanovlákenné struktury vnášet různé látky, např. léčivo nebo potravinové doplňky, a celkově je libovolně formovat. Stačí upravit parametry výroby, použít jinou výchozí surovinu nebo např. přidat naprašování. Zásadní je i snadné začlenění technologie do výroby,“ vysvětluje Lucie Ligasová, cluster manažerka NANOPROGRESS a výzkumná manažerka v Nanotech dynamics.

Průmyslovému využití napomáhá i vyšší výkon zařízení oproti původnímu laboratornímu modelu. V závislosti na podmínkách dosahuje produkce 10 až 25 gramů za hodinu na elektrodu. Největší předností AC technologie není ovšem produktivita, ale možnost přípravy různých vlákenných struktur – od plochých přes nadýchané vrstvy (připomínající cukrovou vatu) až po klasickou přízi.

„Úspěch vývoje efektivních průmyslových linek si vyžádal propojení znalostí z oblasti polymerní chemie, fyziky, nanotechnologií, biotechnologií a strojního inženýrství. Každý obor má svá specifika a pracovní tempo, a sladit je do jednoho efektivního celku vyžadovalo mj. vysokou míru koordinace,“ popisuje výzvy mezioborové spolupráce Luboš Komárek, předseda představenstva klastrové organizace NANOPROGRESS a spoluzakladatel společnosti Nanotech dynamics.

A doplňuje: „Výzkum původní technologie vedli odborníci z Technické univerzity v Liberci a klastru NANOPROGRESS, který sehrál navíc klíčovou roli při zajišťování finanční podpory a poskytl organizační zázemí. Společnost Nanotech dynamics ve spolupráci s VÚTS následně vyvinula a uvedla na trh první průmyslovou linku využívající tuto technologii. Díky podpoře programu Spolupráce – klastry Ministerstva průmyslu a obchodu a Agentury pro podnikání a inovace se tak světově unikátní technologie dostala z laboratoří do praxe, kde přináší nové možnosti přípravy nanovlákenných struktur pro ochranu životního prostředí, lidského zdraví i zdraví zvířat.“

Výsledkem je řada patentů, které nacházejí uplatnění v desítkách konkrétních aplikací.

Budoucnost šitá nanovlákny

Příkladem budiž nanovlákenný 3D nosič biomasy pro dekontaminaci silně znečištěných vod. „Jeho prostorová struktura vytváří ideální prostředí pro uchycení a růst mikroorganismů, které rozkládají vysoce toxické polutanty,“ vysvětluje princip Luboš Komárek. NANOPROGRESS pomohl na svět např. i chirurgickým nitím a nanovlákenným kožním krytům, jež zlepšují hojení ran nebo nanovlákennému filtru pro výrobu vína a potravinářských olejů.

A na čem tým klastru pracuje nyní? „Rozvíjíme biotechnologická řešení pro zlepšení kvality vodních ekosystémů – tyto přístupy staví na rozložitelných materiálech a pokročilých filtračních systémech. Podílíme se i na aplikacích s aktivní biologickou složkou, jako jsou enzymy nebo bioaktivní látky, které podporují rychlejší regeneraci zasaženého prostředí,“ nastiňuje Luboš Komárek současnou agendu.

Díky špičkovým výsledkům ve výzkumu a přenosu do praxe patří Česká republika mezi světové lídry v oblasti nanotechnologií. Kromě města pod Ještědem se podobným výzkumem zabývají týmy v USA, Číně, Jižní Koreji a Japonsku. Metoda výroby nanovláken pomocí střídavého elektrospinningu, jež vzešla z Libereckého kraje, je však celosvětovým unikátem chráněným mezinárodními patenty.

Poznejte svět nanotechnologií na vlastní oči

Chcete vidět, jak podobné technologie vznikají? A probrat své nápady s lidmi, kteří za tímto světovým průlomem stojí?

Zúčastněte se konference NanoCzech 2025, která se koná 20. listopadu v Kulturním centru Vratislavice 101010. Akce se zaměří na praktické využití nanotechnologií v ochraně životního prostředí.

Dopoledne se můžete se těšit na exkurze v laboratořích Technické univerzity v Liberci a vybraných firem. Odpoledne proběhne blok přednášek, panelová diskuze, EXPO a networking.

Přijďte se setkat se špičkami oboru – prodej lístků spouštíme v září.