Pokud si chcete přidat Czechárnu Petra Beneše na Spotify, můžete tak učinit ZDE. 

Jak ses dostal k nanotechnologiím? Jak se stalo, že Česko dnes patří v oblasti nanotechnologií mezi světovou špičku?

Moderní technologie mě zajímají celý život, jsem nadšený čtenář sci-fi. Že se v České republice nanotechnologiím daří, jsem začal zachytávat někdy před deseti nebo dvanácti lety, a pojal jsem myšlenku, že by bylo fajn si založit firmu, která by s nanovýrobky obchodovala. Neměl jsem konkrétnější záměr, jen mě to prostě napadlo a nadchlo. A tak jsem jednoho z  bývalých spolužáků z techniky přesvědčil a založili jsme Nanospace. V tu dobu jsem to považoval za zábavu, nikdy by mě nenapadlo, že to za deset let bude to hlavní, co budu dělat.

Nanotechnologie nejsou nový pojem, ale můžeš přesto vysvětlit, co to znamená?

Jsou to technologie, které zachází s materiálem na úrovni molekul, tedy na nanoúrovni. Jeden nanometr je jedna miliardtina metru – představit si to můžeme tak, že srovnáme zeměkouli a cvrnkací kuličku. Zeměkoule bude metr, kulička nanometr. To, proč jsou nanotechnologie zajímavé, tkví v tom, že na nanoúrovni dokážeme hmotě dát úplně nové funkcionality. To, co pozorujeme, je technologická proměna, která může být nazývána novou průmyslovou revolucí nebo třeba Průmyslem 4.0 nebo 5.0. Je to, jako by vedle sebe šly digitální technologie a pokročilé materiálové technologie, třeba 3D tisk z kompozitů, dnes už vlastně i 4D tisk, 3D holografický nanotisk a podobně. Jakoby tyto dvě technologie, ta digitální a ta materiálová, začaly měnit svět a společnost a začaly směřovat někam do hodně odlišného způsobu žití a podnikání, než na jaký jsme byli zvyklí doteď.

Přijdou nové technologie, noví lídři, bude se proměňovat způsob práce. Laicky si nanomateriál představuji jako tradiční materiál, který je ale složen z mnohem menších částic než ten tradiční, a díky tomu získává nové vlastnosti, třeba schopnost magnetismu nebo chemické reaktivity. Jak se ale nanomateriál vyrábí? Jaké jsou výrobní postupy?

Nanomateriál může být jen vlákno, které se vyrábí třeba elektrostatickým zvlákňováním, kde elektrostatickým polem vytahuješ z elektrostatického polymeru tenounká vlákna o rozměrech v desítkách nebo stovkách nanometrů. Tak získáš úžasný materiál, který dokáže zachytit třeba i koronavirus. Nanomateriály jsou ale třeba i nanokrystaly, které se začaly používat například u televizorů nebo displejů. Hodně se také mluví o jednom z budoucích směrů medicíny, kdy se budou používat nanokapsle nebo nanoboti - to jsou miniaturní kapsle, které mohou putovat krevním řečištěm, a léčit tam, kde je to třeba. Ty se vyrábí zase úplně jiným způsobem, nedá se tedy říci jeden jediný - je jich mnoho. Důležitá je jejich funkcionalita. Už teď žijeme ve světě, kde se nejrůznější věci začínají měřit senzory, které ani nevidíme – máme chytré hodinky, náramky a další věci.

Ale to pořád ještě nejsou nanosenzory…

Ne, ale v laboratořích už se vyvíjí věci jako třeba nanotetování se skrytými senzory, které ti prostě natisknou na ruku. Díky své velikosti tě nebudou rušit, a zároveň budou schopné třeba z miniaturní kapky tvého potu udělat neskutečnou analýzu, kterou dnes zvládnou jen kvalitně vybavené laboratoře. Dalším trikem nanotechnologií je plocha povrchu. Třeba chlorid sodný na krystalce soli – když si ji dáš na jazyk, slanou chuť vnímáš díky povrchu toho krystalku. A teď si představ, že namísto makrokrystalku budeš mít nanokrystalky. V menším množství získáš daleko větší povrch a zážitek slanosti bude mnohem větší s menším množstvím soli. Použití nanomateriálů tedy může zlevnit a zefektivnit některé vlastnosti.

Mezi mé vize budoucího světa patří to, že zmizí velké sériové výroby a kamiony, putující s náhradními díly po dálnicích. Namísto toho se budou posílat digitální obrazy předmětů, které se budou na nějakých malých tiskárnách tisknout. ČR je velmoc hobby 3D tisku, ale pořád je problém s materiálem a s přesností. Technologie, které jsou zatím v laboratořích, třeba 3D holografický nanotisk, umožní vytvořit si digitální obraz v nanopřesnosti předmětu, který chceš vytisknout. Ten se promítne do lázně nanokompozitu, kde pomocí laseru vznikne velmi tenká vrstva. Takto vyrobíš něco, co má lepší parametry, než dnes vyrobíš třeba obráběním z kovu. A to je zřejmě budoucnost výroby, která bude více lokalizovaná, více personalizovaná – z digitálního obrazu si budeš moci vše, co budeš chtít vytisknout, dotvořit na počítači tak, jak budeš chtít.

Ve 20. století jsme stěhovali výrobu vždy za levnější pracovní silou. Tento faktor tedy zmizí a dojde k velké redistribuci toho, kde se věci budou vyrábět, což na globální společnost bude mít obrovský vliv.

Je to tak. Já si společnost 21. století představuji jako digitálně propojenou v ještě větší míře, než to známe teď. Výrazným způsobem určitě vstoupí do hry rozšířená realita nebo virtuální realita. Zároveň si ale materiální výrobu představuji jako mnohem víc lokalizovanou. Jeremy Rifkin, který je mou velkou inspirací, ve svých pracích mluví právě o světě, který je sice digitálně propojený, ale hodně lokální, a mluví také o tom, že průmyslová nebo technologická revoluce neznamená jen zavádění robotů do výroby nebo 3D tisku, ale znamená hluboký dopad na fungování společnosti. Pravděpodobně se změní i zásadní otázky, které si klademe a řešíme teď, třeba nezaměstnanost (Bude práce, bude důležitá? Možná to vůbec nebude téma…). Rifkin ve svých knihách mluví o tom, že zanikne polarizace pravice-levice a že základním tématem bude míra kontroly a míra svobody. Toto téma se už vynořuje v souvislosti s autonomní dopravou, hybridní válkou, fake news atd.

Mluvili jsme o 3D tisku, ten si asi většina lidí dokáže představit. 4D tisk, další dimenze, už znamená to, že daný objekt dokáže měnit své vlastnosti v čase. Jaký je příklad materiálu, který dokáže měnit své vlastnosti v čase, a jaké je jeho praktické využití?

To jsou věci, které jsou zatím v laboratořích. Já se na denní bázi snažím nanotechnologický výzkum monitorovat. Občas na mém Twitteru něco z toho přeložím a zveřejním. Opakovaně jsem narazil na 4D tisk, kde se experimentuje s různými materiály, které lze buď naprogramovat nebo řídit ve smyslu změny jejich tvaru. Velkým hitem je obecně samoopravující se materiál, a 4D tisk je ještě o level nad tím. Praktické využití: tam můžeme hypotetizovat. Mohou to být věci denní potřeby, které si naprogramujeme a změníme jejich tvar.

Velkým fenoménem v této oblasti je grafen. Je to typický nanomateriál? Jak vidíš jeho budoucnost?

Grafen je jeden z doslova zázračných materiálů. Byl objeven a patentován v roce 2005 dvěma vědci, kteří zjistili, že obyčejný uhlík, když má formu šestiúhelníků a je tenký tak, že jeho výška je opravdu 1 atom, se začne chovat tak, že je téměř supravodivý a asi 200x pevnější než ocel. Od toho roku byla objevena celá řada dalších podobných materiálů, které potom mohou třeba nabídnout materiál do 3D tiskárny, který bude pevnější než ocel. To zřejmě bude znamenat konec ocelářství, hutnictví a těchto oborů. Zároveň jsou výzkumy, kde je takový materiál použit v takzvaných superkondenzátorech, které by mohly nahradit baterie, nebo v solárních panelech, které dokáží vyrobit elektřinu z deště. A když mluvíš o grafenu, zrovna včera jsme v naší firmě měli videokonferenci s jedním výrobcem oblečení s grafenem.

Jakou funkci tam grafen má?

To oblečení je mnohem pevnější. A přidávají do něj ještě další věci jako nanostříbro a nanoměď, což mimo hydrofobního efektu způsobí třeba také to, že ten materiál je lehký a extrémně pevný. To oblečení se vyrábí tak, že se jednotlivé díly řežou laserem a svařují, není v něm vůbec žádná nit. S grafenem a dalšími podobnými materiály se můžeme setkávat prakticky kdekoliv, třeba v konstrukcích. Někdy se říká, že možná přijde doba grafenová.

I v Nanospace se věnujete produkci nanotextilií – lůžkovin, které jsou antialergické. Dokážete u nanotextilií dosáhnout nějaké míry samoopravitelnosti? Že bychom se dostali do situace, kdy se prošoupaná díra sama zacelí?

Zatím bohužel ne. Česká republika je velmocí ve výrobě nanovláken. Nanovlákno se vždy vyrábí v podobě nanomembrány, takového slepence z nanonití. Jsme jedna z mála zemí na světě, kde se vyrábí v tak obrovském množství, a v Evropě jsme určitě jediní. V Nanospace používáme textilii, která je složena z několika vrstev. Ta prostřední, kterou nevidíš, vytváří takovou hustou jemnou síť, kterou pak neprojdou alergeny, prachové částice ani roztoči. Když z toho pak uděláš třeba polštář a spíš na něm, tak ti do něj paraziti, co produkují alergeny, nemůžou vlézt, ani ti alergen „prostrčit ven,” kdyby už tam při výrobě byli. Přes to jemné síto prostě neprojde. Spolupracujeme také s módní návrhářkou Ladou Vyběhalovou, která nanotextilii zatím jako jediná na světě v módě používá. Jiný typ nanotextilie neobsahuje nanomembránu, ale vlákna, která v sobě mají nanočástice stříbra. Žádný nástřik, to stříbro je v každém vláknu ukotvené. Tím získáš textilii, která je antibakteriální, likviduje zápach a oblečení je extrémně lehké. Nanotechnologie mohou být přítomné i tam, kde by je člověk nečekal.

Jsi také velkým propagátorem pomalé módy. Co to vlastně je pomalá móda?

Vždycky si říkám, že za socialismu jsem v tom vyrostl - dědili jsme oblečení po bratrancích a nosili ho mnoho let. To je vlastně pomalá móda – je o tom, že se oblečení po jedné sezoně nevyhodí. V Nanospace jsme opravdu hodně ekologicky založeni, u nás to není póza. Snažíme se tak žít. Teď žiju na polosamotě u Vodňan, nepoužívám tepelné čerpadlo, mám solární panely s bateriemi, snažím se mít dům hodně nezávislý a téměř pasivní. Snažím se to přenášet do firmy, kde jdeme hodně po udržitelnosti a principech cirkularity. Máme třeba cirkulární nanokosmetiku.

To je zajímavé. Co to je cirkulární nanokosmetika?

Využívá nanočástice oxidu zinku, které jsou ze 100% recyklovaného materiálu. Udržitelnost je o tom, že nespotřebujeme, nevyhodíme a nezatížíme životní prostředí, ale znovu to použijeme. To samé je pomalá móda, o které jsme už mluvili v souvislosti s Ladou Vyběhalovou. Všechno se vyrábí v ČR, od materiálu až po ušití. Nepoužíváme nic, co by cestovalo přes polovinu zeměkoule, a design výrobků je nadčasový v tom smyslu, že nejsou sezonní, můžeš je nosit více sezon a pořád v tom budeš vypadat dobře. A ten materiál je kvalitní, na rozdíl od většiny dnešních triček a oblečení.

Předpona nano- se dostává i k takovým tradičním materiálům, jako je třeba beton. Čím se nanobeton liší od toho tradičního?

Zase tam může být více věcí. V asociaci máme dokonce firmu, která se pokouší vytvořit nanocihlu. A co tě může zajímat u betonu nebo u cihly? Třeba tepelná izolace nebo čištění. Firma Ital Cementi třeba použila fotokatalýzu – to je to, co v Čechách známe jako nátěry, kde se vytvoří nanokrystaly oxidu titanu, které čistí samy sebe i vzduch. To se dá použít i ve stavebnictví. Jedna z firem v asociaci vyrábí betonové stěrky, které v sobě obsahují materiál s názvem Aerogel. To jsou křemičité duté nanokuličky, které mají co do tepelné izolace úžasné vlastnosti.

Výzkum jde rychle dopředu, každý měsíc se objevují nové materiály, nové věci. Jak daleko jsme od doby, kdy třeba budeme schopni vyrobit solární panel, který bude průhledný a každé okno tedy bude zároveň solárním panelem? Nebo nátěry v interiérech, které dokážou pohlcovat světelnou energii a pak zároveň sloužit jako baterie tak, abychom byli schopni tu energii znovu využívat?

Ony to nejsou úplně laboratorní pokusy. Tyto technologie většinou existují ve fázi prototypu. Důležité je, jestli po nich existuje společenská poptávka nebo jak a co vůbec rezonuje ve společnosti v daném okamžiku. To, co já vidím v posledních letech, je zlom, kterému napomohl covid a kterému teď napomáhá i válka na Ukrajině v tom smyslu, že si lidstvo nebo vyspělé země uvědomily velkou zranitelnost ve smyslu globálního produktového propojení a velkou energetickou zranitelnost. Když jsem si před zhruba dvaceti lety pořizoval tepelné čerpadlo, byl jsem trochu exot. Ptali se mě, proč si to pořizuju, proč si nenechám udělat plynovou přípojku. Ale lidé si začínají uvědomovat, že technologie, které vyrobí energii v místě, kde žiješ, jsou ve svém důsledku bezpečnější i levnější. Společenská poptávka po nich teď extrémně narostla. A zároveň narostla i poptávka po aplikovaném výzkumu. Myslím si, že budoucnost je velmi blízko a bude skutečně vypadat tak, že si energii budeme vyrábět v každém bytě a domě kombinovaným, hybridním způsobem. Možná že otázka dostupnosti energií nebude v budoucnu vůbec důležitá, že energie bude přebytek.

Což pravděpodobně bude znamenat obrovský zlom v tom, jakým způsobem fungujeme. Například v oblasti elektromobility je dnes výrazným blockerem kapacita baterií. Pokud využitím nanotechnologií dojde k nějakému technologickému zlomu, může to výrazně změnit trend, kterým se dnes ubíráme.

Je to možné. Ještě jednou se vrátím k Rifkinovi - on považuje zlom průmyslové revoluce za nějaký dějinný okamžik, kdy se začnou měnit tři klíčové technologie: výroba energie, přenos informací a doprava. Přenos informací se v 21. století s nástupem internetu skutečně změnil. Výroba energie souvisí právě s jejími obnovitelnými zdroji a lokální výrobou, ale v dopravě já si budoucnost představuji tak, že se stane službou. Vždy jde o naplňování našich potřeb, a v současnosti je nejlépe naplňuje individuální přeprava. Když za mnou budeš chtít přijet do Písku, tvoje potřeba se naplní tak, že vezmeš auto a dojedeš tam. V budoucnosti vidím spíše autonomní přepravu, realizovanou jako služba: na telefonu si naťukáš, aby v přesný čas zastavilo před domem samořiditelné auto a do toho Písku tě odvezlo. Nepotřebuješ auto, ale tu službu. Myslím si, že vstupujeme do světa, kde naplňování potřeb bude mít jinou podobu.

Na začátku jsi dnes zmínil, že možná dojde k redefinici pojmu svobody. Jak se naše svoboda pod vlivem nových technologií promění? Jak se promění charakter lidské práce?

To je hodně široká otázka. V poslední době v oblasti psychologie pozorujeme problém identity. Je to vidět u mladé generace, která teď dospívá, Důležitá jsou témata jako LGBTQ a pohlaví. To je všechno o identitě. Má to souvislost s rychle se měnícím světem. Protože předchozí století umožňovala člověku menší pohyb a zakotvení se někde. S tím, že se něco mění, přišel jako první sociolog Zygmunt Bauman, který hovořil o „tekutých píscích modernity”. Svět se podle něj dal do pohybu a máme spoustu možností. Když je srovnáš s možnostmi našich prarodičů, je to obrovský rozdíl. Průšvih je, že člověk potřebuje ty kotvy, to zastavení a vědomí, že někam patřím. To jsou ty kotvy, ze kterých pak vzniká pevná identita – a to právě moderní a postmoderní doba ještě daleko víc bere. Možná vstupujeme do takovéto doby, která je pro nás teď až nepříjemná nebo těžko představitelná. To, co teď ještě psychologie považuje za patologii nebo problém, se možná stane normou.

My dva technooptimisté nekončíme možná úplně optimisticky, ale taková je realita.

Ale realita je ale vždycky o tom, aby člověk ve světě, ve kterém žije, zažíval pocit štěstí a spokojenosti. Technologie jsou jen nástrojem nebo rámcem takového žití. Já si vždy říkám, že je důležité předávat své hodnoty blízkým a nezoufat. To si myslím, že je podstatné.

Věřím, že jsme naše posluchače dnes inspirovali – zmiňovali jsme Jeremy Rifkina, zmiňoval jsi Zygmunta Baumana, který myslím vloni nebo předloni zemřel, ale jeho Liquid Modernity je velmi inspirativní. Já bych ještě zmínil Jirku Kůse a jeho blogy a Twitter, kde se určitě vyplatí sledovat trendy v oblasti nanotechnologií. Já tě sleduju a jsi pro mě v tomto velkou inspirací. Díky moc za dnešní návštěvu v CZECHárně.

Díky moc za pozvání.

ZDROJ: autorský rozhovor