English version
Na první pohled je to jen kus matné plastové fólie. Při pohledu přes mikroskop se ze zdánlivého chaosu vyklube naprosto přesný řád. Na jednom centimetru čtverečním z fólie vystupuje 60 tisíc čoček s rozměrem ve stotisícinách milimetru. Každá z nich je pečlivě spočítaná, každá z nich může být jiná. Při vložení před světelnou LED diodu umějí nasměrovat její světlo přesně tam, kam je potřeba. Nebo vytvořit iluzi trojrozměrného obrazu.
S tradičními optickými čočkami by něco takového nebylo možné, nebo minimálně by svítidlo bylo mnohem větší a těžší. Vzít levný materiál, změnit jeho povrchovou strukturu, vdechnout mu tak úplně novou funkci, a mnohonásobně tím zvednout jeho hodnotu, to je filosofie české inovativní skupiny firem IQS Group.
Vývoj začíná výpočty
Z padesáti zaměstnanců v IQS Group je patnáct vědců, kteří vyvíjejí nové aplikace nanostruktur, včetně technologií pro jejich sériovou výrobu. Spolupracují i s experty z Akademie věd ČR.
„Na inovacích ale u nás pracuje v podstatě polovina firmy. Nejdřív musíme vypočítat, jak má struktura s požadovanými vlastnostmi vypadat. Strukturu optimalizujeme a ověříme, že dělá to, co má. Následně ji zaznamenáme do kovového povrchu. To trvá u bezpečnostních prvků týdny, u ploché optiky i několik měsíců,“ popisuje inovační proces Tomáš Těthal, ředitel IQS Group.
Pak je ještě třeba vyrobit nástroj, který dokáže do plastové fólie nebo desky vytvořenou nanostrukturu obtisknout. A musí to dělat spolehlivě a kvalitně v desítkách až stovkách tisíc kopií za den. Teprve pak je výsledný produkt dostatečně levný.
Pružná keramika
Zatímco trh s plochou optikou rychle roste díky zavádění diodových svítidel, chystá se firma dobýt ještě mnohem větší potenciální trh. „Zabýváme se 3D tiskem v nanorozměrech. Tím dáme materiálům úplně revoluční vlastnosti. Například jinak křehký keramický materiál se může díky vnitřní řízené architektuře v nanorozměrech stát zároveň pružným a pevným. Kovové materiály vytištěné z nanotrubiček si podrží pevnost kovu, ale mají zanedbatelnou hmotnost. Menší Boeing postavený z takového materiálu by vážil dvacet kilogramů,“ vysvětluje Těthal.
Na tomto projektu spolupracují experti z IQS nano, dceřiné společnosti IQS Group, s UPT Brno a společností ELTEK. Díky této spolupráci už postavili první generaci 3D nanotiskány. Zatím dokáže vytvářet trojrozměrné struktury do objemu milimetru krychlového. Třeba model indické královské hrobky Taj Mahal, který má průměr lidského vlasu.
„Do konce roku budeme mít tiskárnu druhé generace. Ta bude umět tisknout struktury do objemu centimetru krychlového,“ říká Těthal. Vědci v kooperačním týmu už pracují na další generaci nanotiskárny, která připraví komerčně použitelné materiály v litrových objemech. Prodejem těchto tiskáren chce firma rozšířit svůj další byznys.
Převzato ze speciální přílohy časopisu Svazu průmyslu a dopravy České republiky Spektrum (3Q/2021)
