Chci pracovat a nechci zpychnout

Média mladého úspěšného vědce rády rozmazlují. Noviny, časopisy, rozhlas i televize obdivují, nešetří chválou, vědec odpovídá na otázky připravených i laiků, dokonce i na ty, co nesouvisí s jeho oborem. Dr.-Ing. Jan Macák, Ph.D.,  z Fakulty chemicko-technologické Univerzity Pardubice si své vědecké soukromí chrání.
 
Projekt Jana Macáka z Fakulty chemicko-technologické Univerzity Pardubice uspěl i v náročné soutěži vyhlášené Evropskou výzkumnou radou a získal jako jediný z České republiky významnou grantovou podporu. Napětí výběru pominulo a bádání pokračuje.
 
Uplynulo několik měsíců a Nadační fond Neuron odměňuje nejlepší vědce do čtyřiceti let v oboru fyzika, chemie, matematika, medicína, společenské vědy a Ing. Jan Macák, Ph.D., získal prestižní Cenu Neuron v oboru chemie.
 
„Vrtá dírky do plechu“
Dvanáct let se Jan Macák zabývá tématem strukturování povrchu, zejména titanu. Chcete přirovnání? Vezme vrtačku a do povrchu plechu vyvrtá miliardy dírek. A vzniknou malé trubičky – nanotrubice. A ty pak může čímkoli naplnit. Jednoduché, že?
Náš děda říkal, tak to prrr. Vážně. Jan Macák opravdu povrch titanu narušuje tak, aby se na něm vytvářely dírky, trubičky, změnil se v trubičkový povrch, takzvané nanopóry, které by se mohly používat pro různé aplikace. Takže povrch titanu oxidují. To znamená – z titanu vytvoří oxid titaničitý – plech titanu ponoří do elektrochemické lázně (podobné galvanické pokovování), vloží elektrické napětí a po čase vyrostou tyto trubičkovité útvary.
 
Heuréka? Kdepak, rutina s rozhledem
Před lety se kolegové v Japonsku pokoušeli o první porézní povrch na hliníku, to se podařilo. Ale u jiného kovu se to už nepodařilo. Od roku 2003 jsme dva roky v kolektivu zkoušeli den co den různé kovy, roztoky, napětí, podmínky a pozorování v elektronovém mikroskopu, bez něhož bychom nemohli pracovat. Jevil se nám objevný titan, oxid titaničitý, a tak pokračovala mravenčí rutinní vědecká práce.
 
Nanotrubice – světový objev
V roce 2005 se podařilo vymyslet a vytvořit podmínky pro poréznost titanu. „Cesta byla dlouhá, podmínky, které vymysleli Japonci pro hliník, nefungovaly u jiných materiálů, neměli jsme pomocné počáteční informace – zelená louka. Nalezli jsme všechny zcela nové parametry. Je to kombinace vloženého elektrického napětí, složení elektrolytu a reakční doby, aby se struktury v titanu stačily vytvořit.“
Objevné a zcela nové jsou právě nanostruktury – nanotrubice. Do roku 2005 to byly jen prášky, tyto struktury – nanotrubice jsou praktičtější pro svět aplikací. Jestliže přirovnám k motoru automobilů, je to nový typ motoru, který má větší výkon a menší spotřebu.
 
Bitva o patenty
Materiál – nanotrubice z oxidu titaničitého – je tak zajímavý, že se dá použít pro různé účely. Nanotrubice mohou sloužit například pro bioaplikace, jako nosiče léčiv, pro biotechnologie, nebo pro konverzi solární energie – nový materiál nahradí křemík, aby měl panel větší energetickou účinnost při nižším záření, materiál – nanotrubice z oxidu titaničitého – funguje pro mnoho dalších aplikací.
„Vytvořil jsem základní materiál a aplikacemi se již nezabývám, našeho objevu využívají vědci dalších oborů.“ Kdo dříve přijde s uplatněním v praxi, to je zákulisní bitva vědců o patenty.
 
Další výzkum ing. Jana Macáka, Ph.D.
Současný vědecký projekt má řešit nový typ velmi účinných solárních článků, který kombinuje nanotrubice oxidu titaničitého s vhodnými anorganickými a organickými chromofory, aby toto spojení vedlo k účinné konverzi solární energie na energii elektrickou. „Chtěl bych se ještě zaměřit na vhodné depoziční metody pro povrchové úpravy nanotrubic, což by značně rozšířilo jejich další aplikační využití.“
 
Jana Davidová
 
Pořad vznikl za podpory Univerzity Pardubice a projektu BRAVO – Brána vědě/ní otevřená II., který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.