V českém Silicon Valley: České firmy dobývají svět nanotechnologií

Ve světě, který je velký asi jako tisícina lidského vlasu, vás může rozdrtit pouhé zrnko prachu. Ledabyle odhozené smítko představuje smrtelné nebezpečí a láhev piva vám vydrží klidně až do důchodu.

Nanomateriály se vyskytují prakticky všude kolem již od vzniku Země před miliardami let, teprve v poslední době však začínáme rozumět jejich podstatě. „Kdybyste se podívali elektronovým mikroskopem na to, co dělá příroda, zjistili byste, že takové materiály využívá už velmi dlouho. Například strukturovaný povrch motýlích křídel generuje barvu, není tam žádný pigment. Jinými slovy krásný odstín vidíme jen díky zmíněné struktuře,“ vysvětluje Tomáš Těthal, ředitel společnosti IQ Structures, jež mimo jiné vynalezla technologii 3D nanotisku. Zároveň dodává, že podobně je to s lotosovým květem, který se udrží na hladině, s tlapkami gekona nebo s antireflexním povrchem očí můry.

Membrány a minidiamanty

Nepromokavý materiál Gore-Tex či stříbro jako antibakteriální složka textilu – to jsou příklady nanotechnologie v praxi. V současnosti se jimi zabývá na padesát českých firem. Jan Buk, ředitel společnosti Pardam, pronikal spolu se svým týmem do světa nanovláken jako jeden z prvních a hledal jejich praktické využití. Jeho firma dnes vyrábí speciální membránu pro filtraci kapalin a farmaceutických produktů, kterou lze využít třeba při výrobě ovocných nápojů, vína a destilátů: Na bázi nanotechnologií je možné tekutiny filtrovat až čtyřikrát rychleji a mnohem efektivněji.

Nové materiály fascinují i Jana Havlíka z Ústavu organické chemie Akademie věd ČR. Denně mu rukama projdou miliardy drobounkých diamantů, ale i kdyby mu některé zůstaly za nehty, moc si za ně nekoupí. Zmíněné drahokamy jsou totiž velké asi jako viry, přesto – nebo právě proto – mají úctyhodnou škálu využití.

„Především jsou relativně netoxické, navíc je umíme udělat fluorescenční. Pokud si tedy na ně posvítíme laserem, uvidíme stopu každého jednotlivého nanodiamantíku,“ vysvětluje Havlík. Díky tomu mohou badatelé pomocí drobných nanokrystalů s extrémní citlivostí detekovat řadu procesů v živých systémech, což jinak vůbec není možné. K největším přínosům patří, že lze speciálně upravené nanodiamanty využít pro odhalování různých chorob, včetně nádorových onemocnění.

Česko, velmoc nano

Středočeská firma IQ Structures dokáže modifikovat nanoarchitekturu řady materiálů, a proměňovat tak funkční vlastnosti mnoha typů povrchů. O její produkty je zájem ve více než padesáti zemích a v oboru sbírá jedno prestižní ocenění za druhým. Za přísných bezpečnostních opatření tam už v roce 2013 vyvinuli například špičkové technologie, jež našly uplatnění v boji proti padělání bankovek či dokladů. Do jejich portfolia patří i neviditelné značkovače, které dokážou on-line sledovat pohyb výrobků po celém světě.

TIP: Jaký bude svět v roce 2022: Nanotechnologie včas odhalí hrozící nemoci

„Na úrovni řekněme pod sto nanometrů dokážeme hmotu organizovat řízeně, to znamená, že umíme vypočíst, jak má struktura vypadat, a potom ji vyrobit. Například vybrousit čočku tak, aby zobrazila váš obličej při průchodu světla z obyčejného světelného zdroje, je téměř nemožné, u nás jde ovšem jen o matematickou hříčku,“ dodává Tomáš Těthal.

V blízké budoucnosti najdou nanotechnologie využití v řadě oblastí, počínaje nejrůznějšími chytrými materiály přes baterie a fotovoltaiku až po medicínu a potravinářství. Již brzy má například spatřit světlo světa sýr v obalu z nanovláken, který bude indikovat datum spotřeby.