Studenti z Univerzity Pardubice přivezli z letošních Českých akademických her několik medailí. Z 35 reprezentantů UPCE se na stupních vítězů umístilo 7 vysokoškoláků.  

Ve výsledkové listině se objevili na předních pozicích

• Pavla Kvasničková (Fakulta chemicko-technologická) - atletika, běh na 200 a 100 metrů, zlatá a stříbrná medaile
• Petr Šmakal (Dopravní fakulta Jana Pernera) - vodní slalom a sjezd C1, stříbrná medaile
• František Pihera (Fakulta zdravotnických studií) a Lukáš Nejman (Fakulta ekonomicko-správní) - beach volejbal, bronzová medaile
• Andrea Heřmánková (Dopravní fakulta Jana Pernera) - stolní tenis, čtyřhra, bronzová medaile
• Klára Šimánová (Fakulta ekonomicko-správní) - plavání, 100m znak, bronzová medaile
• Lukáš Gleich (Fakulta chemicko-technologická) - judo, 100+kg, bronzová medaile

Gratulujeme k umístění a všem našim sportovcům děkujeme za skvělou reprezentaci univerzity!

Republiková univerzitní sportovní akce roku se konala druhý zářijový týden. Organizátorem letošního ročníku her byla Univerzita Palackého v Olomouci. 

Vedení Univerzity Pardubice a zástupci Statutárního města Pardubice se setkali na pravidelné schůzce a probrali možnosti vzájemné spolupráce.

Hovořilo se například o vzdělávacím centru SFÉRA Pardubice, na jehož fungování se podílíme.

Dalším bodem byl studenty oblíbený projekt Rozjeď to, který se snaží zapojit studenty do kulturního dění v našem městě. A v neposlední řadě se také probírala otázka stáží ve státní sféře.

Čtyři čestné medaile a sedm čestných oborových medailí převzali 4. září významné vědkyně a vědci v sídle Akademie věd. Čestnou oborovou medaili obdržel také historik Jan Němeček působící na Filozofické fakultě Univerzity Pardubice. 

Všechna ocenění spojuje to, že byly uděleny za zásluhy ve vědě, ať už celkově či v jednotlivých oborech. Své zastoupení mají historici, fyzici nebo biologové. Jan Němeček získal Čestnou oborovou medaili Františka Palackého za zásluhy v historických vědách.

Doc. PhDr. Jan Němeček, DrSc. 
Jan Němeček patří k mezinárodní vědecké špičce v oboru politických dějin 20. století. Zaměřuje se zejména na mezinárodní vztahy, na druhou světovou válku a antinacistický a antifašistický odpor. Podílel se na řešení více než dvou desítek domácích i mezinárodních grantových projektů.

Část vědecké kariéry strávil na zahraničních stážích a je nositelem řady ocenění, mj. nejvyšší resortní medaile ministra obrany ČR Zlatá lípa nebo nejvyšší resortní medaile ministra zahraničních věcí ČR Za zásluhy o diplomacii. Jan Němeček je autorem či spoluautorem desítek monografií a zároveň je dlouholetý spolupracovník a externí vyučující Fakulty filozofické Univerzity Pardubice. Působí na Historickém ústavu AV ČR a pravidelně přednáší v pardubickém Památníku Zámeček, se kterým fakulta úzce spolupracuje. 

Zdroj: Akademie věd České republiky
Foto: Josef Landergott, AV ČR

„Člověk žil v nějakém koktejlu chemikálií odjakživa, a ten se v průběhu času proměňoval. Zároveň je ale pravda, že nyní se v něm objevují látky s vlastnostmi, které dříve nebyly tak běžné,“ říká toxikolog prof. Ing. MILOSLAV POUZAR (49), Ph.D., z Fakulty chemicko-technologické Univerzity Pardubice. Jak nám revoluční dědictví dávných předků pomáhá vyhnout se jedovatým látkám? Proč se více bojíme umělé chemie než přírodních jedů? Co s naším tělem dělají kombinace různých umělých látek, jež do těla dostáváme z ovzduší, vody a z potravin? A proč není alkohol spolu s kofeinem dobrá kombinace?

Polymerní fyzik a popularizátor vědy profesor Miroslav Raab v rozhovoru pro týdeník TÉMA nedávno říkal, že slovo „chemie“ má v současné době jakousi negativní pachuť: „Nechci jíst potraviny, v nichž je chemie!“ … „Hlavně, aby v tom nebyla žádná fuj chemie!“ Jak to vidíte vy?

Vnímání chemie je spíš psychologický problém. Poměrně dobře se tomu věnuje švýcarský psycholog profesor Michael Siegrist. Zabývá se tím, co nás v obchodě ovlivňuje, jak si vybíráme zboží, co nakupujeme, čemu se vyhýbáme. A řeší i to, jak vyhodnocujeme rizika chemických látek.

K čemu dospěl?
Že jeden z podstatných prvků je míra nejistoty. Ve škole získáme dojem, že chemie je těžká, během studia se jí mnoho žáků snaží vyhýbat. Jenže pak nastává problém: jsme si vědomi, že o ní vlastně nic nevíme, v průběhu života se však musíme ve vztahu k chemickým látkám nějak  rozhodovat. A máme-li velkou úroveň neznámého, více se bojíme. A roli hrají i některé evolučně dané principy
chování.

Jaké konkrétně?
Zejména behaviorální imunitní systém. Jde o evolucí zakódovaný soubor instinktů, jež nám s minimálním výdajem energie umožňují vyhnout se smrtelně nebezpečným patogenům či jedovatým látkám. Jedním z nejdůležitějších prvků tohoto systému je pocit zhnusení. Ten v nás vyvolávají
například pachy spojené s rozkladem, a tedy s možnou přítomností nebezpečných bakterií, stejné je to s hmatovým vjemem slizkosti či mazlavosti. Děti zase nemají rády hořkou chuť, která je charakteristická pro celou řadu jedovatých rostlinných alkaloidů a podobně. Tyto pradávné instinkty jsou v nás uloženy tak hluboko, že se dokonce postupem času staly součástí našeho morálního kodexu. Vše morálně správné je nazýváno čistým.
Vše, co tuto ideální čistotu narušuje, je špatné. V obecné představě je tedy na jedné straně morálně správná, čistá Matka příroda a na straně druhé morálně pochybná, „hříšnými“ lidmi způsobená chemická kontaminace. Skutečně i obrazně páchnoucí chemické látky tedy útočí nejen na naše evolucí vypěstované instinkty, které nám v dobách bez analytických přístrojů a knihoven umožňovaly přežití, ale i na náš morální systém. Logickým
důsledkem je pak snaha urychleně zjednat nápravu. Tato snaha může být chvályhodná tam, kde zabraňujeme zbytečným škodám na zdraví a životním prostředí – jde například o čištění odpadních vod či spalin, recyklaci odpadu, normy upravující přípustnou míru kontaminace. Ale také může být nebezpečná tam, kde zapomeneme na civilizační výhody, které nám použití chemie přináší. Například v zemědělství se rozhodneme zakázat používání nějakého pesticidu, a následně přijdeme o úrodu. Jedno riziko jsme tedy ochotni odstraňovat tak efektivně, že úplně zapomeneme
na to, že tím můžeme jiné riziko vytvořit.

Co dělá z chemické látky jed?
Pojem jed má z hlediska hlavních oblastí zájmu současné toxikologie poměrně malý význam. Dnes se v toxikologii více bavíme o škodlivinách. A vždycky je to problém místa, času a množství. Je-li látka ve špatný čas a v nesprávném množství na nevhodném místě, může
překonat kapacitu adaptační odezvy organismu (soubor procesů v těle, jež nás chrání před účinky toxických látek, pozn. red.) a vyvolat nějaký problém. Tělo ovšem má neuvěřitelnou odolnost a schopnost regenerace.

Chemické látky v nás však budí obavy i proto, že mohou spouštět řadu závažných nemocí. Mluví se například o rakovině.
Podíváme-li se na žebříček rizikových faktorů vzniku nádorových onemocnění, chemické karcinogeny úplně nahoře nebudou. Bude tam genetická výbava, životospráva, prostředí, kde se vyskytujeme. Až někde dál budou chemické karcinogeny, s nimiž se můžeme v průběhu různých činností potkat.

Proč se více bojíme chemie než přírodních jedů?
Výše zmíněný psycholog Siegrist dělal zajímavý výzkum, z něhož vycházelo, že konzumenti velmi nadhodnocují rizika spojená s chemickými látkami
a velmi podhodnocují rizika biologická. Patogenní organismy vnímáme jako mnohem přírodnější, a tedy přirozenější a akceptovatelnější než cizorodé látky. A ještě to má jeden další aspekt. Obecně považujeme za přijatelnější rizika, která podstupujeme dobrovolně, než ta, jež jsou nám vnucena nebo o jejichž existenci jsme v kritickém okamžiku neměli tušení. Příkladem je tetování, kdy jsme schopni si nechat do těla vpravit komplexní koktejl chemických látek, u nichž víme, že jsou toxické. Tetování nepotřebujeme, přesto si ho spousta lidí nechá dobrovolně udělat, ale vůbec nejsme
ochotní tolerovat podobně působící látky jako kontaminant potravin. Paradoxně jsme někde ochotni s vynaložením velkého objemu prostředků a značného úsilí řešit kontaminaci vedoucí k dennímu příjmu látky na úrovni nanogramů za den, ale jinde nám kontaminace vedoucí ke stokrát či tisíckrát většímu dennímu příjmu té samé látky nevadí. Siegrist zkoumal i přídatné látky v potravinách a zjistil, že když u nějaké látky napíšete,
že je přírodního původu, jsou ji lidé ochotnější akceptovat, než když je uměle vyrobená. Přitom obě můžou mít stejné vlastnosti. Principiálně žil člověk v nějakém chemickém koktejlu odjakživa, a ten se v průběhu času proměňoval. Zároveň je ale pravda, že nyní se v něm vyskytují látky s vlastnostmi, jaké dříve nebyly tak běžné. A my na to nějak reagujeme.

Co s naším tělem dělají kombinace různých umělých chemických látek, které do těla dostáváme z ovzduší, z vody a z potravin? A zkoumá se to?
Ano, toxikologie směsí je dnes aktuální téma, jež souvisí s rozvojem technologií. Evropský úřad pro bezpečnost potravin se toxikologii směsí začíná pomocí moderních metod věnovat u případů, jež budí největší obavy. Například v roce 2020 vyšla studie zabývající se účinky směsí pesticidů na vývoj lidského plodu. Předtím byla podobná studie, která se týkala chronického účinku směsí reziduí (zbytkových množství, pozn. red.) pesticidů v potravinách na štítnou žlázu. Při hodnocení těchto rizik však většinou vědci došli k negativním výsledkům. Rizika v rámci běžné kontaminace, jakou
průměrný člověk v Evropě podstupuje, nevzbuzují takové obavy, aby bylo nutné dělat speciální limity a opatření.

Účinky těch látek se nesčítají?
Sčítají. A u látek s rozdílným mechanismem účinku tak může dojít i k výraznému zesílení efektu. Ale ani tento kombinovaný efekt ve výše zmíněných
případech nepřesáhl příslušný práh bezpečnosti, a tudíž není potřeba přijímat další zákonná opatření. Například české ministerstvo zemědělství vydává každý rok zprávu o bezpečnosti potravin. A když se podíváte, jak jsou potraviny kontaminované pesticidy, pohybuje se zjištěné množství jednotlivých pesticidů na desetinách až jednotkách procent povoleného limitu denního příjmu. To znamená, že bychom mohli mít v potravině
i stokrát víc různých pesticidů, a pořád by to bylo v limitu.

Někteří producenti potravin, aby se vešli do norem pro jednotlivé pesticidy, prý skutečně používají více druhů, třeba i patnáct. Jaký to může mít dopad na naše zdraví?
Vy to popisujete tak, že to někdo dělá jen proto, aby se vešel do zákonného limitu, který se týká obsahu reziduí pesticidů ve výsledných produktech. Jenže někdy k tomu vedou technologické důvody, kdy producent potřebuje zabránit tomu, aby vznikly odolné druhy škůdců. Proto
musí použít kombinaci různých pesticidů. Nebo se mohlo stát, že používal nějakou perzistentní látku (tedy odolnou vůči rozkladu v přírodním prostředí, pozn. red.), která v půdě zůstala, druhý rok začal používat jinou, ale v potravinách se ještě objevila rezidua látky předchozí. Jinými slovy, vždycky to nemusí být jen nekalá praxe. Je fakt, že evropská zpráva o bezpečnosti potravin za rok 2021 se týká zhruba 90 tisíc vzorků a zhruba
24 tisíc z nich obsahovalo více než jeden pesticid, což není málo. A zhruba 570 vzorků obsahovalo více než deset reziduí. Obvykle se tedy pohybujeme na kombinacích dvou, tří, čtyř až pěti látek ve stopových koncentracích. A vzhledem k tomu, že u jednotlivých pesticidů jsme u akceptovatelného denního příjmu někde kolem jednoho procenta, u pěti látek to bude kolem pěti procent, což mi nepřijde dramaticky znepokojivé.

Jaký však má dopad na tělo „koktejlový efekt“, tedy mix různých chemických látek v potravinách, a nejen v nich?
Tady jsme zase u psychologického problému, který je spojený s kontaminací. Máme pocit, že jakákoliv cizorodá věc v organismu musí nutně dělat nějaký problém. Máme pocit, že tělo má být čisté, a že když se do něj dostane nějaká chemická látka, je to špatně. U většiny látek však máme něco, čemu se říká práh účinku. To znamená, že tělo je do určité míry schopné proti negativním účinkům dané látky nastavit nějaké adaptační mechanismy. A kdybychom hledali, co v těle budou jednotlivé látky dělat, pak každá bude dělat spíš někde něco jiného, než že by působily na jednom místě dohromady.

Vezměme si ale konkrétní příklad koktejlového efektu. Na zahrádce budeme likvidovat plevel herbicidem běžně dostupným v obchodě a potom si půjdeme opéct nad ohněm špekáček. Co jak jedno, tak druhé v našem těle udělá?
To už je jiná situace. Upečete-li si nad ohněm špekáček, množství polycyklických aromátů, které sníte, pravděpodobně nebude stopové. To samé, když budete pracovat s pesticidem na zahrádce – jeho koncentrace může být větší. Profesionálové obvykle vědí, jak s danou látkou zacházet, laici ale většinou ne. Pokud si přípravek koupí někde v drogerii nebo v hobby marketu, mají tendenci s ním zacházet všelijak. Takže jsme přešli od problémů multisložkové kontaminace stopovými množstvími ke dvěma situacím, kdy už o stopovou kontaminaci nepůjde a kdy se k prahu účinku pro jednotlivé látky blížíme mnohem rychleji. A o tom jsem mluvil už na začátku: jsme ochotnější akceptovat rizika, jež podstupujeme dobrovolně. Vámi zmíněné situace jsou příkladem rizik, jaká bychom, kdybychom chtěli, dokázali regulovat poměrně účinně. Na to nepotřebujeme stát ani
normy, stačí být jenom opatrný a neignorovat fakt, že se jedná o škodliviny. Jenže my ve vztahu k chemickým látkám většinou delegujeme odpovědnost na vnější aktéry.

Měla bych tedy vyhodit všechny teflonové pánve, když vím, že teflon, tedy takzvaná věčná chemikálie, se může dostat i do těla?
Perfluorované nebo polyfluorované sloučeniny jsou organické molekuly, jež v sobě obsahují fluor. Mezi typické vlastnosti těchto látek patří zejména jejich vysoká schopnost bioakumulace (hromadění látky v organismu, pozn. red.), dlouhá doba setrvání v životním prostředí a negativní
působení na hormonální systém. Teflon ovšem z hlediska působení na zdraví a životní prostředí nepatří ke zcela typickým zástupcům dané skupiny.
Je fakt, že při otěru se do potravin dostává, ale je to trošku jiný problém než u látek, jaké se používají do lyžařských vosků, hasicích pěn nebo do GoreTexu, tedy k impregnaci nepromokavého sportovního oblečení a bot.

Nošení goretexových bot nám snad nezpůsobuje zdravotní problémy, ne?
S goretexem není největší problém, když máme boty na nohou, ale ještě předtím. Při jeho výrobě totiž dochází ke kontaminaci odpadních vod. A ani likvidaci úplně neumíme a může při ní docházet k únikům daných látek do životního prostředí. Největší zdravotní riziko tedy není spojeno s užíváním výrobku, ale s kontaminací životního prostředí při jeho výrobě a likvidaci. Ovšem kdybyste se mně zeptala, zda kvůli tomu máte vyhodit goretexovou bundu, odpověděl bych: „Proboha, ne, používejte ji naopak co nejdéle!“ Ta bunda už byla vyrobená, toxické látky už při výrobě do přírody unikly, a teď jde o to, aby neunikly další. Čím déle ji tedy budete nosit, tím více životní prostředí ušetříte.

U teflonové pánve je to ale trošku složitější, ne?
Ano. Budete-li ji používat dlouho, riziko otěru se zvyšuje. A na konci svého životního cyklu už pánev uvolňuje velké množství škodlivin. Tady naopak platí: skončit životní cyklus výrobku včas. U nové teflonové pánve je množství teflonu, jaké se uvolňuje do jídla, malé. 

Do jaké míry nám škodí malé množství toxických látek, jež se ale do těla dostávají dlouhodobě?
Pro genotoxické karcinogeny (poškozují DNA, tedy geny, pozn. red.), které patří mezi typické dlouho působící stopové škodliviny, platí, že když budeme malému množství dané látky vystaveni dlouhý čas, je to v zásadě podobné, jako když budeme vystaveni většímu množství této látky
krátký čas… Z dlouhodobého hlediska jsou problémem právě polyfluorované látky (PFAS) nebo těžké kovy, jako je kadmium, rtuť a podobně. Ty se nám v těle kumulují celý život. Sice při jednorázových aplikacích nepřesáhnou práh účinku, ale když jim budeme vystaveni dlouhodobě, tento práh nakonec překročí. Dalším důležitým faktem je, že adaptační odezva organismu (procesy v těle, jež nás chrání před účinky toxických látek, pozn. red.) s věkem slábne. To, co nám nevadilo v mládí, nám ve stáří vadí mnohem víc. V životě máme období, kdy je adaptační odezva organismu
výrazná a silná, a pak období, kdy je naopak velmi slabá. A to je v dětství a ve stáří. Stanovujeme-li tedy bezpečnostní limity třeba pro pesticidy v potravinách, vždycky se bavíme i o tom, aby byly dostatečné i pro části populace, jež adaptivní odezvu nemají tak silnou.

Vy jste se v jednom článku zabýval kombinací kofeinu a alkoholu. Co ta s námi dělá?
Mé studenty zajímalo, zda má tradiční rada „když jsi nalitej, dej si kafe, a bude ti fajn“ nějaký reálný základ. Interakce obou látek je poměrně komplikovaná a zajímavá. Kofein potlačuje sedativní účinky alkoholu (tedy útlum, uklidnění, ospalost,malátnost, pozn. red.), a naopak alkohol
zase potlačuje úzkostné stavy vyvolávané vysokými dávkami kofeinu. Toto vzájemné působení vztahující se k nežádoucím účinkům obou látek tak může posilovat touhu po jejich souběžné konzumaci. Kofein tedy potlačuje právě ty účinky alkoholu, které nám v opilosti brání pokračovat v pití a podstupovat nepřiměřené riziko. Opilec neschopný kontrolovat své pohyby natolik, aby mohl řídit auto, často neodjede, protože usne. Když si ale dá k alkoholu kofein, neusne, a přestože své pohyby neovládá o nic lépe, do auta je schopen nasednout a vyjet. Alkohol a kofein prostě není dobrá kombinace.

Rozhovor je se svolením převzatý z týdeníku Téma, 6. 7. 2023

Autor: Karolína Lišková/ Téma

Několik lidí v posledních týdnech v Česku zranil blesk. Jedná se přitom o velmi nepravděpodobný úraz. Experti připomínají, že šanci na zásah bleskem mohou lidé ovlivnit svým chováním.

Pravděpodobnost, že člověka při bouřce zasáhne blesk, je jedna ku třem milionům. V poslední době je ovšem v Česku podobný jev nebývale častý. Jen za poslední měsíc totiž blesk zranil dva lidi. Na konci července pak po jeho úderu doprostřed hřiště skončilo šest dětí v nemocnici. Podobné úrazy hrozí i nyní, kdy meteorologové opět varují před bouřkami.

Podle Patrika Čermáka z Ústavu aplikované fyziky a matematiky Fakulty chemicko-technologické, Univerzity Pardubice je sice šance, že do člověka udeří blesk malá, nicméně ji lze ještě snížit. „Elektřina si hledá cestu nejmenšího odporu, a proto blesk zasáhne většinou vysoké objekty. Je proto zásadní nebýt na místě tím nejvyšším – třeba na otevřené louce či kopci bez stromů nebo budov,“ uvedl.

NEPŘÍMÝ ÚDER

V Jeseníkách v půlce srpna blesk ukázal, že zvládne působit i nepřímo až do vzdálenosti několika desítek metrů od úderu.

Muže tam zranil takzvaným krokovým napětím. „Země se nabije a energie klesá do všech stran. Rozdíl energií v určitých místech pak tvoří toto krokové napětí. Stačí jeden krok a vzniklé napětí mezi končetinami může být pro člověka fatální,“ osvětlil Čermák.

V podobných případech doporučuje zůstat v podřepu s nohama u sebe a pokud možno na špičkách. Komplikace podle něj mohou způsobit i hole na nordic walking. Jsou sice většinou odizolované, stoprocentní záruku před zasažením proudem ale nedávají. „Určitě s nimi v bouřce nedoporučuji utíkat,“ doplnil.

Podle lékaře Martina Dolečka z Fakultní nemocnice v Brně může mít zásah bleskem pro lidi fatální následky.

„Dotyčný bude pravděpodobně v hlubokém bezvědomí, nebude reagovat ani na silný zevní podnět a bude mít závažnou srdeční arytmii, nebo zástavu srdce. Je nutné zjistit, jestli postižený dýchá, nebo ne. Pokud je v bezvědomí a nedýchá, jedná se o zástavu oběhu a je třeba neprodleně zavolat záchranku a zahájit resuscitaci nepřímou masáží srdce a následně prodýcháváním v poměru třicet kompresí hrudníku na dva vdechy.“ poradil nedávno v Deníku případným svědkům události.

Včasný zásah pomohl například na konci července třináctiletému skautovi na Olomoucku. „Poté, kdy jej zasáhl blesk, začali vedoucí tábora postupovat naprosto profesionálně. Kontaktovali dispečink zdravotnické záchranné služby a okamžitě zahájili resuscitaci. Když jsme se sanitkou dostali na místo, resuscitace už vedli dobrovolní hasiči vybavení automatickým externím defibrilátorem,“ přiblížil lékař z Kliniky anesteziologie resuscitace a intenzivní medicíny Fakultní nemocnice Ostrava Martin Kutěj, který v den nehody sloužil u záchranky.

Článek je se svolením převzatý z novin Deník.

Autor: Petr Vaňous/ Deník

Univerzita Pardubice je v pohybu a nechyběla ani na Sportovním parku Pardubice. Na populárně-naučném a zážitkovém stanovišti Science Point prezentovali naši studenti a akademici vědu poutavou formou.

Od pondělí až do neděle jsme po celé dny nabízeli malým i velkým zájemcům interaktivní ukázky, kvízy a demonstrace z nejrůznějších oborů všech našich 7 fakult. Návštěvníci se zapojili do sportování s angličtinou, sledovali, co oko sportovce nevidí a vyzkoušeli si, jak se bezpečně pohybovat na silnici. Poslední dny si natrénovali ošetření různých poranění, nechali se ohromit chemickými pokusy a zábavnou moderní technikou.

Prohlédněte si týden na univerzitním Science Point v naší fotogalerii. Děkujeme všem popularizátorům vědy i tisícům návštěvníků.

Náš student Martin Burda přivezl z univerziády nejcennější kov - zlatou medaili! Naši studenti a současně vrcholoví sportovci se účastnili společně s další stovkou českých reprezentantů Letních světových univerzitních her v Číně. V šestém největším tamním městě Chengdu se hry konaly od 28. července do 8. srpna 2023. 

Matěj Burda, student Fakulty chemicko-technologické, byl součástí největšího českého úspěchu na světových univerzitních hrách za posledních 30 let. Společně se svým týmem basketbalistů porazil ve finále Brazílii a získal zlato. Matěj nám po turnaji sdělil svoje pocity: „Těžko se mi stále hledají slova. V takové euforii jsem asi v životě nebyl, je to jeden z největších úspěchů mé dosavadní kariéry! Nikdo nečekal, že bychom se mohli dostat tak daleko. Jsem za to hrozně rád, byli jsme super parta a táhli jsme všichni za jednoho a dokázali jsme to jako tým. Byla to pro mě obrovská zkušenost, hrát v hale před 12 tisíci diváků, poznat čínskou kulturu a být na jednom místě s dalšími 15 tisíci sportovců. Moc jsem si to užil a beru to jako jeden z nejhezčích zážitku vůbec.”

Matěj je členem programu UNIS, který podporuje mladé sportovce při jejich studiích a zároveň hraje nejvyšší basketbalovou soutěž za BK Pardubice.

Mezi velké naděje české reprezentace na univerziádě patřil také plavec Jan Čejka, který studuje Fakultu elektrotechniky a informatiky Univerzity Pardubice. V Chengdu se probojoval úspěšně do finále na 200 m znak, ve kterém skončil na skvělém 5. místě. „Univerziádu jsem si strašně moc užil, byla to opravdu velkolepá akce a já jsem velice vděčný za možnost reprezentovat Českou republiku a Univerzitu Pardubice. Mám velkou radost z toho že se mi povedlo probojovat se až do finále, jen mě trochu mrzí, že se mi nepodařilo zaplavat osobní rekord nebo rychlejší čas. Na bazéně i v celém Českém týmu panovala super atmosféra a všichni jsme se podporovali,” zhodnotil hry Jan. 

Oběma našim zástupcům děkujeme za fantastickou reprezentaci a přejeme mnoho úspěchů v dalších sportovních kláních! 

Foto: Česká asociace univerzitního sportu/archiv Matěje Burdy/archiv Jana Čejky 

Jaké byly rozdíly v přístupu k výzkumu atomových bomb mezi německými fyziky a jejich kolegy ze svobodných zemí? Sledovali němečtí vědci hlas svého svědomí, nebo v tomto výzkumu zkrátka zaostávali? Přečtěte si první příspěvek spolupráce portálu Vědavýzkum.cz a časopisu Teorie vědy, který napsal Filip Grygar z Filozofické fakulty Univerzity Pardubice.

Úvod

V časopise Teorie vědy jsem publikoval pod téměř stejným názvem obšírný článek, který v historickém kontextu a s odstupem téměř sedmdesáti let pojednává o nacistickém uranovém výzkumu v souvislosti s bestsellerem Roberta Jungka Jasnější než tisíc sluncí – osudy atomových vědců z roku 1956 (česky 1965). Tento rakouský vědecký žurnalista, pacifista a futurolog uvedl ve své proslulé knize následující výmluvné a silně moralizující tvrzení: „Zdá se paradoxní, že němečtí fyzikové, kteří žili v diktatuře neustále chřestící zbraněmi, sledovali hlas svého svědomí a chtěli konstrukci atomové bomby zabránit, kdežto jejich kolegové v zemích demokracie, kteří se nemuseli bát žádného nátlaku, až na několik výjimek sestrojení nové zbraně ze všech sil prosazovali.“

Než započalo přibližně od sedmdesátých let 20. století systematické historické bádání o masivní a dobrovolné kolaboraci německého národa – nevyjímaje vědce, akademiky, techniky, průmyslníky atd. – s nacistickým genocidním režimem, rozhodl se odpůrce jaderné energetiky i poválečné americké politiky Robert Jungk podat světu zprávu o výrobě prvních atomových zbraní a současně o otázkách zodpovědnosti vědců vůči lidstvu a vědě samotné. Kromě různých dokumentačních materiálů, jež měl tehdy ve velmi omezené míře k dispozici, svoji publikaci vyskládal z podstatné části z toho, co mu napsalo, nebo během četných rozhovorů sdělilo, přibližně sto vědců (i jejich manželek) z celého světa.

Srovnání uranových projektů v USA a ve Třetí říši

Uranovou bombu (Little Boy) svrženou 6. srpna 1945 na Hirošimu a plutoniovou pumu (Fat Man) svrženou o tři dny později na Nagasaki vyrobili spojenci v rámci tajného mamutího a s čímkoli dodnes nesrovnatelného Projektu Manhattan, na němž pracovalo hrubým odhadem přímo a každodenně více než 200 tisíc a nepřímo přes 600 tisíc lidí. Projekt stál v dnešním přepočtu přes 30 miliard dolarů a zaujímal v celkové finanční sumě (více než 4,1 bilionu dolarů) vynaložené v USA na druhou světovou válku necelé 1 %.

Ve srovnání s Projektem Manhattan byl tajný nacistický uranový výzkum, tzv. Uranový spolek (Uranverein), nepatrný. Pracovalo na něm zhruba 100 nukleárních vědců na plný nebo částečný úvazek (řada z nich přednášela na univerzitách) a tisíce přidružených zaměstnanců z různých profesí včetně válečných otroků. Z hlediska vynaložených financí, materiální podpory a počtu zaměstnanců (spíše postradatelných otroků) je s Projektem Manhattan v nacistickém Německu srovnatelná pouze výroba řízených raket neboli balistických létajících bomb, tzv. odvetných zbraní V-1 a V-2.

Na uranovém výzkumu (a tzv. zázračných zbraních) se podílely i jiné týmy, než do přelomu 21. století udávala historiografie zaměřující se především na Uranový spolek podléhající přímo nacistické vládě. Další výzkumné skupiny totiž byly podřízené od roku 1943 Hansi Kammlerovi, jenž byl mocným důstojníkem ozbrojených jednotek SS, stavebním inženýrem, výkonným manažerem a zvláštním zplnomocněncem Hitlera, potažmo Himmlera. Kammlerovy tajné programy probíhaly původně v rozsáhlých lesních a posléze v podzemních komplexech. Na všem se podílelo z okupovaných zemí několik tisíc nuceně nasazených vědců, inženýrů nebo techniků napříč obory a zároveň miliony otroků, kteří vykonávali hlavně pomocné, stavební a důlní práce.

Kritika německých vědců i Jungka ze strany spojenců a historiků vědy

Jasnější než tisíc sluncí je nesmírně poutavě sepsané dílo podobně, jako Jungkovy publikace popisující zkázu Hirošimy nebo kritizující jadernou energetiku a politiku USA. Navíc jeho emočně nabitá knížka působí rovněž vysoce věrohodně. Proto si záhy velmi snadno získávala (a dodnes získává) důvěru ohledně předkládaných faktů, hodnotících soudů a napínavých příběhových linií i u obvykle silně kriticky uvažujících čtenářů. Jakmile v roce 1958 publikace vyšla v upraveném vydání anglicky, a postupně též v dalších jazycích včetně češtiny, stala se celosvětovou senzací, bestsellerem, jenž ovlivnil smýšlení několika generací politiků, intelektuálů, odpůrců jaderné energie, pacifistů a vědců (autora tohoto článku nevyjímaje). Každopádně platí, že Jungkova publikace, negativně se vymezující vůči spojeneckým vědcům a nejvyššímu politickému či válečnému velení spojenců, jež umožnili sestrojení prvních jaderných zbraní, stvořila naopak z německých vědců hrdinné mírotvorce.

V nacistickém Německu se nepodařilo sestrojit uranovou pumu ani funkční jaderný reaktor (byli však blízko úspěchu) nejen na produkci čisté energie, ale také na výrobu vedlejšího produktu, tj. štěpného plutonia. Podle Jungka to bylo dáno jednoznačně tím, že němečtí vědci „sledovali hlas svého svědomí a chtěli konstrukci atomové bomby zabránit“. Naproti tomu spojenečtí vědci (mezi nimiž bylo mnoho německých židovských emigrantů), zainteresované politické špičky a tajné služby USA či Velké Británie desítky let tvrdili, že se to Němcům prostě a jednoduše z řady důvodů nepovedlo a povést ani nemohlo. Se svědomím a morálkou to tak podle těchto kritiků jak samotných německých vědců, tak Jungkovy knihy, již považovali víceméně za skandální, nemělo naprosto nic společného. Na stranu kritiků se postupně přidávali i historici vědy.

V příkrém protikladu k Jungkově tvrzení se obecně řečeno němečtí vědci bezprostředně před válkou i během ní snažili ukázat v tajných reportech a populárních přednáškách nacistickému zřízení, které kvantové teorii a nukleární fyzice vůbec nerozumělo, že když budou dobře financováni a podporováni (a oni skutečně byli), dokážou jako první vytěžit z objevu jaderného štěpení maximum, a tak pomoci Třetí říši buď zajistit čistou energii, například na pohon ponorek, anebo v dlouho trvající válce sestrojit jadernou zbraň. Fakticky nacistům zcela dobrovolně vyzradili vše, co obnáší jaderné štěpení a jeho neuvěřitelné důsledky.

I po svém zadržení v dubnu a květnu 1945 dávali před speciálně vybranými spojeneckými vědci, jež měli s vojáky v rámci tzv. Mise Alsos za úkol Němce pochytat a vyslechnout, silně najevo, jak za několik let „závratně“ pokročili. Například se tak chlubil vůdce projektu a geniální kvantový teoretik Werner Heisenberg. Jakmile se však deset z nich v sídle spojeneckých tajných služeb Farm Hall nedaleko Cambridge, kde byli od července 1945 do počátku ledna 1946 zadržováni a odposloucháváni, dozvědělo o svržení prvních jaderných zbraní, došlo jim, že ve svém výzkumu zásadně zaostali.

Mnozí z toho byli frustrováni, což bylo umocněno tím, že je spojenečtí vědci záměrně v jejich bláhové zpupnosti celé měsíce ponechávali. Ve Farm Hall si proto vytvořili působivou legendu o tom, že z morálních důvodů nechtěli poskytnout Hitlerovi atomové zbraně (kdyby však chtěli, dokázali by to) a desítky let tento klamný příběh šířili po světě prostřednictvím svých kolegů, žáků, rodin a Jungkova bestselleru. (Fyzik Max von Laue, jenž s uranovým projektem jako jediný neměl opravdu nic společného, tento úhybný výkladový manévr později v jednom dopise kolegovi nazval die Lesart.)

K nacistickému uranovému výzkumu se začaly krůček po krůčku zveřejňovat archivní materiály od sedmdesátých let 20. století a teprve od poloviny devadesátých let se otevřely archivy německých průmyslových, vědeckých a veřejných společností. V neprospěch německých vědců jsou závažné a zásadní i kopie dokumentů z ruských archivů, jež dorazily do Německa v roce 2004 (ty dal posléze Vladimír Putin zavřít). Historici vědy postupně prokázali, že mezi genocidní politikou vlády, průmyslem, inženýry, techniky a zejména přírodovědnými vědci napříč obory panovala kontinuální a vzájemná čilá spolupráce už od dob vilémovského Německa. Konkrétně němečtí jaderní vědci pracovali na nacistickém uranovém projektu dobrovolně, ničemu nebránili, výzkum je fascinoval a, na rozdíl od mnohých spojeneckých vědců, netrpěli ani výčitkami svědomí. Naopak, už na jaře roku 1939 žádali po nacistické vládě peníze na spuštění jaderného výzkumu pro vojenské účely.

Určujících motivů k tomu, proč němečtí vědci v době Třetí říše aktivně kolaborovali a proč se postupně i snadno nechali vehnat do spárů zločinného režimu, je více a nabývají rozličné povahy. Počínaje extrémní apolitičností, nedemokratičností a ideologickou zaslepeností až po čistý kariérismus nebo obavu z odvedení vědců na frontu. John Cornwell v této souvislosti hovoří o morálně-politickém problému či mementu i pro současné vědce „ve světle německé vědecké prostituce v první polovině dvacátého století […]“. Sám Jungk na sklonku života uznal, že se neblaze zasloužil o celosvětové rozšíření nepravdivé legendy o německých gentlemanech, kteří hrdinně vzdorovali Hitlerovi. Sebekriticky a s lítostí přiznal, že se nechal kromě jiného oklamat rozhovory s německými vědci, především s rafinovaným Carl F. von Weizsäckerem (otec Ernst byl válečný zločinec, bratr Richard byl posledním prezidentem SRN). Jungk měl před nimi obrovský respekt, nekriticky jim naslouchal a s důvěrou uvěřil i tomu, co mu v jednom dopise napsal Heisenberg, totiž že „,slušní lidé' na takové příšerné zbrani nechtěli a nemohli participovat“. Ve svých pamětech si Jungk rovněž posteskl nad tím, že „skutečná historie bohužel není historií nějakých posvátných legend a kladných hrdinů“.

Jestliže v knize Jungk kritizoval spojenecké vědce za to, že „sestrojení nové zbraně ze všech sil prosazovali“, tak právě reálná hrůza, že by Adolf Hitler pod vedením geniálního Heisenberga mohl získat jaderné zbraně, byla jedinou motivací ke spuštění mamutího a extrémně riskantního uranového projektu Manhattan v roce 1942, jenž tehdy náležel do oblasti sci-fi. Mimo jiné to popisuje například Winston Churchill ve svých pamětech. Vzpomíná, že se s Franklinem D. Rooseveltem děsili toho, že by „nepřítel získal atomovou bombu dřív než my!“, což byl pro všechny spojenecké lídry a vědce (včetně emigrantů, jako byl pacifista Albert Einstein) „zlověstný výraz, příšerný a nepřirozený, který pomalu začínal pronikat do našich tajných dokumentů“.

Příčiny nezdaru nacistického Uranového spolku

Důvodů, proč se ve Třetí říši nepodařilo sestrojit funkční reaktor a atomové zbraně, byla celá řada. Jmenujme pouze několik z nich. Vzhledem k tomu, že se do začátku roku 1942 nacističtí pohlaváři včetně vědců domnívali, že válka bude krátká, jaderné zbraně a reaktor byly sice prioritně podporované, leč nebyly nezbytné. Počítalo se s tím, že budou zásadní až pro udržení vlády nad světem po válce. Když se posléze rozhodlo o tom, že v déle trvající válce se mají vědci intenzivně zaměřit především na sestrojení reaktoru, už tomu čas ani podmínky nepřály.

Čili navzdory velkému počátečnímu předstihu před spojeneckým uranovým výzkumem přestávaly být, v postupně prohrávané válce surovinové, výrobní, logistické a další, nutné podmínky pro tak náročný projekt dostačující. Současně práce vědeckých, výzkumných a technických týmů nebyla v nacistickém Německu manažersky precizně zkoordinována s vládní politikou a průmyslem. Sami němečtí vědci (zejména soutěživý Heisenberg) zásadně přecenili své teoretické, prakticky technické, experimentální a manažerské schopnosti. Například, kvůli nepřesným testům a osudovému nerozlišení čistého grafitu od ultra čistého grafitu, zůstali závislí na těžké vodě jako moderátoru (ke zpomalování neutronů štěpících jádra uranu) obtížně získávané z okupovaného Norska, nepodařilo se jim (zjevně) spočítat kritická množství štěpného materiálu uranu a plutonia, nenavrhli správné velikosti nebo hmotnosti materiálů a příslušenství potřebných pro fungující reaktor, dále Heisenbergova teoreticky nadaná skupina (sídlící hlavně v Lipsku na univerzitě a v Berlíně v ústavech Společnosti císaře Viléma) víceméně pohrdala mladým experimentálně zaměřeným týmem nacisty Kurta Diebnera (ten pracoval v Armádní výzkumné stanici v Gottow na jihu Berlína). Heisenberg nerad přiznával zásadní invence a příspěvky druhé skupiny. I kvůli tomu se uranový výzkum zpomalil.

Kromě toho významní němečtí vědci, akademici, umělci atd. trávili dost dnů v roce rovněž jako kulturní vyslanci na propagandistických návštěvách, respektive výjezdech po okupovaných zemích. Mezi nimi nechyběli z jaderných vědců samozřejmě Heisenberg, Weizsäcker a občas i Hahn (k němu podrobně zde). Jejich aktivity byly mnohdy dost necitlivé nejen vůči milionům mrtvých, nýbrž také vůči tamním kolegům nebo kamarádům, které se leckdy snažili přesvědčovat o kolaboraci s nacistickými vědci, neboť prý jedině Třetí říše zajistí ochranu před morem komunismu. Heisenberg, i další vědci dobře věděli, co za zvěrstva se děje v Polsku, a přesto odjel v prosinci 1943 na přednášku do Krakova a tam bydlel u generálního správce Polska Hanse Franka, spolužáka z gymnázia, tzv. polského řezníka a válečného zločince popraveného v Norimberském procesu.

Poválečné alibistické chování německých vědců

Je důležité upozornit na to, že poválečná kontinuita německých elit (politických, vojenských, právních, průmyslových, vědeckých a akademických), které velmi snadno prošly denacifikací, víceméně bránily desítky let (než doslova vymřely) tomu, aby došlo ke kritickému zhodnocení zločinné kolaborace tisíců vědců, techniků, inženýrů a pohlavárů výzkumných, průmyslových a veřejných společností s nacistickým režimem. Němci včetně uranových vědců si vzájemně psali denacifikační dobrozdání, svědčili v norimberských procesech i ve prospěch zjevných zločinců. Popírání nacistické minulosti se týkalo pochopitelně také Společnosti císaře Viléma, jež byla podle historiků křiklavým příkladem a „integrální součástí národně-socialistického systému panování: podroboval lidi uvnitř i vně Německa a kulminoval v genocidě a válce“. Prezidentem její poválečné nástupkyně Společnosti Maxe Plancka byl Otto Hahn. Z hlediska uvedeného se není čemu divit, že se archivy této instituce (nejen její!) otevřely až v roce 1997.

Jestliže se po válce spojenci a vědci z emigrace domnívali, že se především Hahn s von Lauem stanou ve vědecké komunitě „morálními lídry“, ukázalo se, že to „neměli nikdy v úmyslu“. Naopak prokázali výhradně „solidaritu s Němci skoro v každém stupni provinění a distancovali se od svých emigrujících přátel“. Historik John Cornwell o německých vědcích napsal, že „netrpěli výčitkami svědomí a pohotově sami sebe očistili z oficiálního spojení s režimem. Rozhodně se nepovažovali za nacistické vědce“. Souhrnně řečeno, lze i o ostatních kolaborujících vědcích bez rozpaků prohlásit to, co pronesl významný historik nacistické vědy Mark Walker ve své studii o Heisenbergovi, totiž že byl „vědomě, či nevědomě pro národní socialismus a německou válečnou agresi vyslancem dobré vůle. Nadále tak vlastně byl vědomě, nebo nevědomě vyslancem genocidy.“

Odpověď na to, zda by němečtí vědci poskytli Hitlerovi jaderné zbraně, pokud by je dokázali sestrojit, zůstává a zůstane zřejmě nezodpovězena. Autor článku se domnívá, že by je sice neradi, leč z čistě pragmatických důvodů poskytli. Ani atomoví vědci totiž nechtěli prohrát další světovou válku a opětovně být poníženi tak, jako tomu bylo po první světové válce kvůli Versailleské smlouvě. Navíc se děsili pomsty ze strany Sovětské armády a nastolení komunistické ideologie.

Autor: Filip Grygar, Katedra filosofie a religionistiky, Fakulta filozofická, Univerzita Pardubice
Text vznikl ve spolupráci s časopisem Teorie vědy. Plné znění celého odborného článku si můžete přečíst zde.
Článek byl převzat z Portálu Vědavýzkum.cz, kde byl publikován dne 22. 6. 2023.

Naši studenti a současně vrcholoví sportovci míří společně s dalšími účastníky na Letní světové univerzitní hry v Číně. Do šestého největšího čínského města Chengdu příští týden odlétá výprava 102 českých sportovců a sportovkyň. Česká reprezentace má letos silné zastoupení, včetně dvou studentů UPCE. Hry se konají od 28. července do 8. srpna 2023. Výpravu vede Česká asociace univerzitního sportu.

Mezi velké naděje patří plavec Jan Čejka, který studuje Fakultu elektrotechniky a informatiky Univerzity Pardubice. Jan se už zúčastnil olympijských her v Tokiu, je českým juniorským mistrem světa na znakařské padesátce a vlastní zlaté a bronzové medaile z Evropského olympijského festivalu mládeže. Navíc je držitelem třech českých znakařských rekordů. O medaile v Chengdu bude bojovat první srpnový týden v disciplínách 50 m znak, 100 m znak  a 200 m znak. Rozhovor s ním si už nyní můžete přečíst v časopise MY UPCE.

Zástupci české výpravy se představí ve 13 z celkem 18 sportů. V týmových kláních se Češi a Češky zapojí do  basketbalu a volejbalu. Na soupisce basketbalu mužského týmu figuruje jako rozehrávač student Fakulty chemicko-technologické Univerzity Pardubice Matěj Burda. Matěj hraje nejvyšší soutěž v ČR Kooperativa NBL za Pardubice a je členem projektu UNIS, který podporuje duální kariéru špičkových sportovců a studia. Projekt UNIS na Univerzitě Pardubice zastřešuje Katedra tělovýchovy a sportu.

Univerzitní hry se v Chengdu měly konat původně už v létě v roce 2021, ale z důvodu pandemie byly několikrát přesunuty až na aktuální termín. I proto je tato akce světového formátu dlouho očekávanou událostí. 

Čidla, která vyvíjel, umí upozornit na plnou plenu, sledovat stav sucha, obsazenost lednic s nápoji v supermarketech nebo v poslední době monitorují „zdravotní stav“ akumulátorů. Nyní se Tomáš Syrový z Univerzity Pardubice v rámci mezinárodního projektu podílí na vývoji dalšího senzoru. Bude uvnitř baterie a díky němu se pozná, jaký je její „zdravotní stav“.

Vědec z Univerzity Pardubice Tomáš Syrový pracuje na nové generaci chytrých baterií, které by dokázaly sledovat svou kapacitu a v případě potřeby ji obnovit. Využití by mohly najít například u elektromobilů či u stacionárních bateriových úložišť.

„Senzory nás dnes obklopují ve všech našich činnostech, pomáhají prodlužovat život či zlepšovat jeho kvalitu, ale i pomáhají šetřit energiemi, předcházet haváriím,“ říká Tomáš Syrový z Fakulty chemicko-technologické Univerzity Pardubice.

Nyní pracujete na tom, jak vylepšit akumulátory. Jak toho chcete docílit?
Týká se to akumulátorů, které jsou určeny do elektromobilů, ale také do stacionárních úložišť. Chceme vyvíjet akumulátory, které budou mít rozšířené funkce. Budou obsahovat senzory uvnitř samotných článků.

Například „regálový senzor“ se používá k detekci obsazenosti polic v lednicích. Je to vlastně podložka v lednici a my díky ní a jejímu napojení na IoT sítě vidíme obsazenost lednice s přesností na každý kus plechovky piva. Plzeňský Prazdroj pak vidí v „cloudu“, jak lidé nakupují a o které výrobky mají zájem.

To ale není tak nové.
Ano i ne. Akumulátory běžně mají externí senzory teploty nebo tlaku, které jsou vně pouzdra. Já se ale budu zabývat senzorem, který bude uvnitř baterie. Jsou v přímém styku s elektrolytem akumulátoru a díky takovýmto „vnitřním“ senzorům dokážeme měřit celou řadu parametrů, jinak neměřitelných. Především míříme na to, abychom jimi určovali jakýsi „zdravotní stav“ akumulátorů. Ten budeme měřit např. již námi patentovaným typem senzoru, který stanovuje koncentraci určitých iontů, protože ty se v průběhu cyklování akumulátoru uvolňují, a když se jejich koncentrace zvýší nad určitou mez, víme, že se něco nevhodného v baterii děje.

Projekt je zaměřen na výzkum a vývoj těchto senzorů, ale i samoopravných vlastností elektrod akumulátoru, které mohou nežádoucí procesy zvrátit, když senzorem zjistíme nežádoucí stav. Důležité je, aby tyto senzory byly schopny monitorovat stav baterie po minimálně tisíce cyklů, abychom byli schopni po celou dobu životnosti „zdravotní stav“ akumulátoru monitorovat.

Asi jste mi vlastně tím koncem odpovědi částečně zodpověděl i mou další otázku. O kolik se prodlouží životnost elektrobaterie, když budete kontrolovat její stav pomocí senzoru?
To může být zásadní změna. Výzkumné aktivity k zvratu dějů uvnitř akumulátoru nyní komentovat nemohu, ale životnost akumulátoru můžeme prodloužit minimálně o desítky procent.

Takže tyto senzory uvnitř akumulátoru jsou pro vývoj elektromobility poměrně zásadní.
Určitě. Je to problematika, kterou se bude ubírat výzkum a vývoj další generace akumulátorů, tzv. chytrých akumulátorů, u nichž se zlepšuje nejen kvalita materiálu na straně anody a katody, nasazují se pevnolátkové elektrolyty, ale především se u nich ubírá směr vývoje k diagnostice uvnitř akumulátoru, a zajímá nás tedy, co se děje uvnitř, a to nejlépe v reálném čase. Znát okamžik, kdy se v baterii něco pokazilo, zda za selhání akumulátoru může nabíjení při nízkých teplotách nebo vysokých, nebo zda baterie dostala nějaký jiný šok, je důležité minimálně jak pro budoucí opatření, tak i pro okamžitou aktivitu, která dopady minimalizuje.

Takovéto informace nejsme schopni u dnešních akumulátorů zjistit, neboť se často využívají jen čidla na vnější straně obalu pro měření teploty či tlaku. Tím, že senzory umístíme dovnitř akumulátoru, budeme sledovat děje, které se odehrávají uvnitř baterie, a to je významný posun. Když včas detekujeme nežádoucí jevy, můžeme využít přístupy, jak tyto nepříznivé stavy minimalizovat či zvrátit.

Takže by mohlo ubýt i požárů akumulátorů u elektrokol?
Určitě. I díky vývoji specifického senzoru míříme i na tyto problémy. Budeme vyvíjet typ senzoru, který by měl detekovat takové první „poslíčky“, které předcházejí následným nežádoucím jevům, jako je vznícení akumulátoru.

Jak docílíte odolnosti senzorů v akumulátoru? Jaké jsou největší výzkumné výzvy u těchto senzorů?
Vedle samotné citlivosti a selektivity senzorů je to i jejich stabilita, která souvisí s jejich odolností. Dokážeme navrhnout i složení senzorů. Senzory musí být velmi odolné, protože v baterii je „elektrochemické peklo“. Tedy velmi agresivní rozpouštědla, často karbonáty nebo ethery spolu se solemi. Navíc kvůli velmi vysokému napětí v článku může docházet k elektrokorozi, která může vést ke znehodnocení řady materiálů senzoru, což může vést k chemické destrukci. Nicméně s výzkumem odolných materiálů pro senzory máme řadu zkušeností, takže si s tím nějak „po česku“ poradíme. V projektu se budou vyvíjet jak samotné elektrodové materiály, které mají mít obnovující schopnosti, ale vedle toho budou vyvíjeny senzory. Toto celé dohromady bude baterii posouvat. Vyvíjíme vlastně chytrý bateriový modul.

Vy jste jedním ze článků tohoto mezinárodního projektu. Jaká je vaše role a s kým spolupracujete?
Má aktivita je zaměřena na výzkum těchto senzorů tištěných v režimu z role na roli, tedy na velkokapacitní výrobu takovýchto senzorů, aby byla jejich produkce levná a opakovatelná. Tedy vývoj materiálů, geometrie, ale i technologie výroby senzorů. Nicméně pomáhat mi budou i partnerská pracoviště. Je tam řada prestižních výzkumných pracovišť z oblasti bateriového výzkumu jako Institute for Energy Technology z Norska, KI Ljublany, University of Uppsala, University of Warwick, Fraunhofer ISE a mnoho dalších. Projekt Salamander je projekt od Evropské komise a je podporován i iniciativou Battery 2030+.

Za vámi je již ale vývoj spousty jiných senzorů, které jsou už nějakou dobu nasazeny prakticky.
Ano, například „regálový senzor“ se používá k detekci obsazenosti polic v lednicích. Tento senzor je vlastně taková podložka v lednici a my díky ní a jejímu napojení na IoT sítě vidíme obsazenost lednice s přesností na každý jeden kus plechovky piva. V současnosti jsou takto vybavené lednice v 70 supermarketech po celé republice. Plzeňský Prazdroj pak vidí v „cloudu“, jak lidé nakupují, o které výrobky mají nakupující zájem, jestli jsou lednice naplněny atd. Tyto senzory běží v reálu dva roky a fungují velmi stabilně.

Pojďme k dalším vašim senzorům, na nichž se podílíte.
Pomocí tiskových technologií vyvíjíme i senzory pro detekci půdní vlhkosti společně s Výzkumným ústavem rostlinné výroby a Západočeskou univerzitou. Senzor je vytištěn na dřevě pomocí speciálního uhlíkového kompozitu. Dokážeme jím monitorovat vlhkost ve dvou různých hloubkách půdy. To je zajímavé jednak z pohledu řízené závlahy, ale také dlouhodobého monitoringu půdní vlhkosti, abychom viděli, jak pršelo v dané oblasti v průběhu sezony. Data jsou vypočítána pomocí elektronických jednotek, o něž se opět starají naši kolegové ze ZČU.

Svůj senzor má i plena.
To je senzor, který jsme vyvíjeli pro dlouhodobě ležící pacienty spolu s COC s.r.o. Naše technologie tištěného senzoru jednoduše umožňuje upgradovat vlastnosti u normální inkontinenční pleny. Umožňuje měřit obsah pleny po desítkách procent zaplnění. Když pacient leží, sestra na monitoru vidí, že ležící má plnou plenu třeba z šedesáti procent a je vhodné mu ji vyměnit. Předejde se tak opruzeninám. Ale je zde i další rozměr, kdy pacientům odpadá situace, že jim někdo nahlíží fyzicky do plen, což zajisté není pro nikoho příjemné. Důležité je to i z pohledu efektivity personálu, kdy díky chytrým plenám mění personál plenu jen pacientům, kteří to potřebují, resp. vidí jejich stav na dálku. Dalším pozitivním dopadem je i skutečnost, že pacienti nemusí být fyzicky každé dvě hodiny kontrolováni, lépe se vyspí a to má pozitivní vliv na jejich zdravotní stav.

Dočkají se jí lidé v Česku?
Určitě ano. Holandský partner zde působí se svými produkty, je to jen otázkou času. Partneři si to chtějí vše pečlivě vyhodnotit v dohledu na blízko, v Holandsku, a pak to jistě bude globální, tedy i u nás.

Dá se senzor aplikovat úplně na všechno?
V podstatě ano. Když někdo přijde, že chce něco monitorovat, jde o to vymyslet nějaký chemický nebo fyzikální princip, jak sledovaný parametr indikovat a převést na například elektrickou veličinu nebo barevný vjem, když to má být sledováno vizuálně.

Předpokládám, že se bez senzorů neobejde ani vaše domácnost.
Ano. (úsměv) Mám doma takový ekosystém, který obsahuje čtyřicet až padesát prvků, které obsahují senzory na světlo, vlhkost, teplotu a pomocí nich spínám a vypínám spotřebiče v závislosti na tom, jak svítí sluníčko, jak mám nabitou baterii, případně jestli nabíjím auto. Snažím se vytvářet domácí automatizaci a nastavovat ji tak, abych zvyšoval efektivitu využití energie, ale zároveň tou optimalizací neotravoval rodinu. Je to taková další pokusna, s níž pracuji.

Když svítí slunce a mám nabitou baterii, tak pustím nějaký spotřebič, který využívá aktuální míru vyráběné energie. Senzory jsou pro tu automatizaci důležité a zjistil jsem, kolik mi jich ještě v tom domácím ekosystému chybí, abych to měl ještě efektivnější. Senzorů máme vyvinutých mnoho a určitě by šly využít v kombinaci s jističi a zásuvkami. Je to jen otázka času, kdy jich doma více nasadím, minimálně v pokusném režimu. Nyní testujeme jeden senzor na detekci úniku vody, na kterém spolupracujeme s firmou Demcak s.r.o., který je integrátor.

Jak vlastně fyzicky senzory vznikají?
Tiskneme jak pomocí konvenčních tiskových technologií jako sítotisk, flexotisk, ale využíváme i techniky 3D tisku, případně technik tzv. konformního tisku – tj. tisku na 3D povrchy. Je jen nasnadě, abychom senzory vytvářeli tiskem. Tiskové technologie mají vysokou produkční rychlost a velmi dobrou opakovatelnost, když je technologie dobře zvládnuta. Například zmiňované senzory pro pleny tiskneme přímo na plenkovou fólii o šíři 1,3 metru, což umožňuje vytisknout za minutu 600 senzorů s velikostí 0,3 x 1 m, tj. tiskneme rychlostí 200 metrů za minutu.

Má váš výzkum v oblasti senzorů dopad i do výuky? Zaznamenala jsem, že na Univerzitě Pardubice připravujete nový obor, který bude zaměřen na takovéto nové a související technologie. Jaký bude?
Rozhodně, v rámci studia se naši studenti setkávají jak v studijních předmětech, ale i ve svých závěrečných pracích s problematikou materiálového tisku, kde je oblast tištěných senzorů poměrně častá. Tato problematika bude více akcentována i v rámci nového profesního bakalářského studijního programu „Moderní tiskové a vizualizační technologie“, který jsme v minulých týdnech dokončili a nyní je ve fázi evaluace. Do něj budou prosakovat i nové oblasti tisku vedle konvenčních tiskových technologií a procesů. Studijní program bude rovněž vzdělávat studenty i v oblasti 3D tisku, 3D skenování i 3D vizualizací pomocí VR, což jsou technologie, které umožňují tvorbu inovativních produktů.

Celkově je studijní program koncipován tak, aby dal studentům vyšší míru praktických dovedností v různých oblastech tiskových a vizualizačních technologií. Tím tento obor dává absolventům větší možnosti z pohledu následného pracovního uplatnění, tj. mohou se uplatnit i v nově rozvíjejícím průmyslu 3D tisku či průmyslových odvětvích, která tiskové technologie stále více adoptují, jako jsou strojírenství, elektrotechnika, stavebnictví a jiní. Pokud obor projde úspěšně evaluačním řízením, budeme přijímat přihlášky už nyní od prvního listopadu 2023. Jedná se o tříletý bakalářský studijní program a budeme ho otevírat pro akademický rok 2024/2025.

Rozhovor je se svolením převzatý z serveru iDNES.cz

Autor: Stanislava Králová - iDNES/ Foto: Archiv UPCE