Jakub Cipra: Nanotechnologie jsou nástrojem kontroly nad hmotou

Jednoduše proto, že cílené směřování světla umožňuje vyšší účinnost při snížení nákladů na elektrickou energii související s osvětlením. Kromě toho, miniaturizace umožňuje dosud nevídané možnosti v rámci designu světel a zároveň i úsporu plastů, oceli, hliníku a dalších materiálů při jejich výrobě.
Rozhovor s JAKUBEM CIPROU, CEO a jednatelem společnosti IQS NANOPTIQS s.r.o.
V rámci své profese jste se dostal do řady různých zemí nejen v Evropě, ale taky v Africe nebo na Blízkém východě. Vzpomenete si na něco, co Vás v zahraničí při práci s lidmi překvapilo, co se liší od českého, potažmo evropského prostředí?  
Vzpomínám si zejména na těžké začátky, kdy bylo pro někoho relativně mladého a ze střední Evropy obtížné získat si důvěru kolegů, ale především obchodních partnerů a zákazníků. Afrika, zejména ta Jižní, je zvyklostmi a mentalitou více podobná evropskému prostředí. Naproti tomu úspěch na Blízkém východě je hodně o osobních vztazích a vzájemné důvěře, a to jak s kolegy, tak především se zákazníky. Velkým rozdílem je také spolupráce téměř výhradně přes prostředníky, kteří znají místní prostředí a mají potřebné osobní kontakty. Dalším rozdílem je, že pokud o něčem jednáte přímo vy, vaši partneři na blízkém východě čekají, že to dotáhnete. Business většinou nedopadne, pokud za sebe někoho pošlete, a oni by si museli zvykat na někoho jiného.
Jsou podmínky pro podnikání a management velmi odlišné v různých částech světa a v ČR?
Management, je všude podobný. Je to disciplína, která má svá specifika v různých kulturách, ale je to pořád o lidech, nastavení hodnot, procesů a systému práce. Navíc, lidské touhy, motivace a ochota pracovat pro smysluplné cíle, jsou všude na světě velmi podobné. Je potom jen na vás, jak s těmito proměnnými umíte pracovat, a to se nám spolu s kolegy docela dařilo. Naproti tomu podmínky pro podnikání se velmi liší region od regionu díky ekonomickému, sociálnímu a kulturnímu prostředí. Pro to je důležité znát lokální specifika. Ekonomickému, politickému a technologickému prostředí je relativně jednoduché se přizpůsobit, protože je vám nebo vašim obchodním partnerům známé. U kultury je to složitější. Dám opět příklad – v arabském světě se raději vyvarujte diskusí na téma náboženství, postavení žen či menšin, a to zejména na prvních schůzkách.
Proč jste se začal zabývat nanotechnologiemi? Kde jste čerpal zkušenosti?
Po dvaceti letech v korporacích to byla ta správná výzva. Pokud je vám kolem čtyřiceti let, podstatné kariérní rozhodnutí uděláte jedno nebo dvě. Vždy jsem měl i přes obchodní a manažerské vzdělání blízko k technologiím a změna prostředí z korporátu do vývojově výrobní společnosti byl výstup z komfortní zóny. Doporučuji to každému. O správnosti rozhodnutí mě navíc přesvědčil tým lidí, který u nás pracuje. V segmentu, ve kterém působíme, se jedná o ty nejlepší z nejlepších, a díky tomu se nám daří získávat i nové talenty. Zkušenosti z oboru jsem neměl a každý den se učím a kolegové se mnou mají zatím trpělivost. Do týmu jsem však přinesl zkušenosti z businessu a pohled zvenku. Společně tak máme velmi dobře našlápnuto ke komerčnímu úspěchu. Narůstající počet zakázek, projektů a zájem o naše výrobky a technologie to potvrzuje.
V současnosti je NANO moderní pojem a slyšíme o tom téměř všude. Co je vlastně NANO?
Předně „nano“ jako předpona označuje jednu miliardtinu celku, většinou se používá ve spojení s rozměrem – jako nanometr, tedy jedna miliardtina metru neboli jedna miliontina milimetru. Nano v širším pojetí označuje ale mnohem víc než pouhý rozměr. Zjednodušeně lze říct, že popularita nanostruktur souvisí s jejich někdy překvapivými vlastnostmi, které plynou ze specifické stavby na úrovni nanorozměrů. Když totiž vyrobíme nějaký předmět z nanočástic, budou jeho makroskopické vlastnosti pravděpodobně podstatně jiné, než u stejného předmětu vyrobeného „z jednoho kusu“, chemicky identického materiálu. Na první pohled můžeme říct, že nanostrukturovaný objekt bude mít významně větší povrch, může být při stejném celkovém objemu podstatně lehčí, ale může se také lišit v řadě jiných vlastností. Například může jinak interagovat se světlem, mít jinou barvu, jiné mechanické vlastnosti. Když dokážeme rozměry a tvar jednotlivých nanočástic řídit, můžeme dosáhnout širokého spektra velmi zajímavých vlastností.  A když navíc dokážeme nanočástice v objemu vhodně uspořádat, můžeme tyto vlastnosti ještě významně zesílit. V naší společnosti vyvíjíme nanostrukturované materiály, u kterých máme plnou kontrolu nejenom nad přesným tvarem jednotlivých částic, ale také nad jejich uspořádáním. V tom se odlišujeme od řady dalších firem v oboru, které se zabývají neuspořádanými nanomateriály. My se primárně orientujeme na aplikace v optice, kde je pomyslnou hranicí rozměrů, od které můžeme pozorovat zajímavé jevy, vlnová délka světla (viditelné světlo má vlnovou délku v rozmezí 400-700 nanometrů).
Vyrábíte nano struktury, tisíckrát tenčí velikosti lidského vlasu, které dokáží ohýbat světelný paprsek, vytvářet podpůrné struktury pro růst buněk nebo pomáhat vyrábět čistou energii. To zní téměř už jako scifi. Je něco menšího než atom?
I když samotné slovo atom pochází z řeckého „atomos“ neboli nedělitelný, dnes už víme, že v atomu lze nalézt jádro a obal, že jádro je tvořeno protony a neutrony a obal elektrony, ale i některé z nich sestávají z dalších, ještě menších částic. Naše poznatky o elementárních částicích se v historii postupně vyvíjely, dnes považujeme za nejmenší dále nedělitelné elementy hmoty bosony a fermiony, ale kdo ví, jaké poznání nám přinese budoucnost…

Nano má široké využití. Kde všude a v jakých oborech se může uplatnit?
Jak již bylo řečeno, nanostrukturování materiálů může vést k zajímavým mechanickým, optickým, elektrickým a dalším vlastnostem. Z toho plynou i velice široké možnosti použití, kdy lze skutečně bez nadsázky říct, že nano je možné uplatnit prakticky všude. Použití materiálů s lepší pevností, pružností, menší hmotností, lepšími adhezními vlastnostmi nebo lepšími optickými parametry, je atraktivní ve většině aplikací. Ať už se jedná o automobilový průmysl, elektroniku, medicínu a farmaceutický průmysl nebo řadu dalších odvětví.
Je naopak oblast, kde se nano nedá využít?
To záleží na úhlu pohledu, ale jak již bylo řečeno, vždy je zajímavé použít lepší materiál s vhodnějšími vlastnostmi, ať už slovo „vhodnější“ znamená cokoli. A nanotechnologie je nástrojem kontroly nad hmotou, kterou jsme v minulosti neměli.
Jak lze nano aplikovat do optických a světelných přístrojů? Kde všude je využíváte?
Tady hraje roli již zmiňovaná hranice daná vlnovou délkou světla, tedy přibližně 400 až 700 nanometrů. Objekty větší než tento limit dokážeme ve světle pozorovat (okem nebo mikroskopem), objekty menší než uvedená hranice již vidět nemůžeme. Ale to neznamená, že se jejich přítomnost neprojeví. Pokud mají správný tvar a uspořádanost, ovlivňují optické vlastnosti materiálu podobně jako jeho atomární a molekulární stavba. Plná kontrola nad strukturou materiálu na nanoúrovni nám umožňuje kontrolovat jeho interakci se světlem. Pokud ji máme, můžeme materiálům dávat nový vzhled, ať už se jedná o barvu, tvar, nebo další viditelné projevy. Vhodným strukturováním hmoty můžeme vytvářet i virtuální obraz v prostoru, koneckonců hologramy, které každý již v nějaké formě viděl, jsou také založené na nanostrukturách. V naší společnosti se momentálně zaměřujeme na využití optických nanostruktur k preciznímu směrování světelných svazků pro osvětlovací techniku s LED zdroji. Správným rozprostřením světla v prostoru lze dosáhnout nejenom značné úspory energie, ale také zvýšit kvalitu osvětlení, o které již dnes víme, že má významný dopad na lidský organismus v mnoha směrech. Vyvinuli jsme technologii, která nám umožňuje nanostrukturované optické prvky vyrábět velice efektivně v obrovských objemech, které dnešní trh s LED svítidly požaduje.
V roce 2018 jste obdrželi ocenění Design Plus za revoluční COB optiku. O co se jedná? Co vám to ocenění dalo?
Rok 2018 byl pro nás průlomový v tom, že jsme definitivně vstoupili do světa osvětlovacího průmyslu a prezentovali naše myšlenky a první produkty odborné veřejnosti. Osvětlovací technika zažila po roce 2000 revoluci v podobě uvedení LED zdrojů, které postupně začaly vytlačovat klasické žárovky a zářivky, optika pro svítidla ale podobnou revolucí donedávna neprošla. My jsme v roce 2018 prezentovali právě nové způsoby, jak dosáhnout efektivního tvarování světla s využitím optických nanostruktur. COB optika, neboli optika pro Chip-On-Board zdroj (specifický typ výkonných bílých zdrojů světla založených na LED technologii) byla jedním z produktů, které jsme přivezli na největší mezinárodní veletrh zaměřený na osvětlování a získali jsme za ní zmiňované ocenění. To samozřejmě pomohlo zviditelnit naše myšlenky a produkty a přineslo nám to řadu kontaktů, ze kterých se potom v mnoha případech zrodila spolupráce a následně také další produkty, které dnes nabízíme našim zákazníkům.
V současnosti se hodně klade důraz na úspornou a zelenou ekologii. Jde nano v tomto smyslu tímto směrem?
Jednoznačně. V obecné rovině lze říct, že nanomateriály v mnoha případech umožňují nahradit klasické materiály při srovnatelné nebo vylepšené funkčnosti, ale s významně menší hmotností nebo objemem. Jejich unikátní vlastnosti mnohdy přímo vedou k nižší energetické náročnosti produktů. A v optice to platí dvojnásob. Nanostrukturovaná optika je tenká a lehká, tlusté a těžké klasické čočky lze často nahradit plochou nanostrukturou s tloušťkou pouhých několik stovek nanometrů. Pokud takovou optiku používáme pro již zmíněné osvětlovací aplikace, dokážeme díky preciznímu ovládání světla snížit spotřebu energie někdy i více než tisícinásobně. Takže nano je v naprosté většině případů synonymem úspory.
Jak je na tom ČR ve výzkumu a využití nano v porovnání se světem? Kde jsou nejvíce napřed?
Jak již bylo naznačeno, „nano“ má široké uplatnění v různých odvětvích a je celosvětovým trendem.  Obecně lze říct, že v průmyslových a výzkumných odvětvích, kde se ČR řadila a řadí k důležitým světovým hráčům, jsme na špičce i v nanovýzkumu a nanotechnologiích. Ať už se jedná o chemický průmysl, materiály, nebo biologické vědy a medicínu. I když optika má v ČR neoddiskutovatelnou tradici, důležitými hráči vždy byli v evropském nebo celosvětovém měřítku například Německo nebo USA. Nicméně i v rámci ČR dnes existuje celá řada specializovaných pracovišť, akademických i komerčních s mezinárodním dosahem. Koneckonců i aktivity naší společnosti, námi vyvinuté technologie a know-how jsou v řadě případů unikátní na světové úrovni.
Je v ČR dostatek odborníků v tomto oboru? Spolupracujete také s vysokými školami v oblasti výzkumu?
Odborníků není dnes dost asi v žádném technickém oboru. Ale myslím, že máme štěstí, že průmyslová odvětví, ve kterých dnes nanotechnologie hrají důležitou roli, patřily a patří u nás k tradičním oborům. Vždyť i řada vynálezů z oblasti nano pochází z ČR, a to nejenom z akademického prostředí, ale také z prostředí výrobních firem. A úroveň spolupráce mezi oběma těmito světy je u nás na vysoké úrovni, i naše společnost intenzivně spolupracuje s akademickou sférou. Zájem studentů o nano obory je značný, takže pevně věříme, že v budoucnu bude význam České republiky v nanovědě a nanoprůmyslu ještě dále stoupat.
Jak vidíte využití nano do budoucna?  
Velmi pozitivně. A to nejen v našem oboru, kde nano představuje nový rozměr v ovládání světla, úspoře energie, vizualizačních technologiích a dalších optických aplikacích. Nano je synonymem nových, lepších vlastností v mnoha směrech, ve strojním průmyslu, stavebnictví, informačních technologiích, ochraně zdraví, biotechnologiích a řadě dalších odvětví. Nové tisíciletí přineslo zásadní technologický pokrok nejenom do oblasti pozorování přírody s „nanorozlišením“, významně se rozšířily také naše možnosti a schopnosti ve strukturování a uspořádávání hmoty na nanoúrovni. To nám dává do rukou nástroj k tomu, abychom udělali obrovský skok do budoucnosti. A to napříč mnoha odvětvími vědy a průmyslu.
Děkuji za rozhovor.
Foto: Poskytnuto Jakubem Ciprou
Zdroj: Renáta Lucková