Dalším projektem, který spadá pod stále více diskutované aktivity proof-of-concept, koordinované Centrem inovací a transferu technologií ČZU, je projekt týmu Fakulty lesnické a dřevařské s názvem „Vývoj kompozitního materiálu na bázi dřeva s transparentní vrstvou, optickými vlákny a iluminací“ v rámci OP PPRR. Mentorem projektu je doc. Ing. Martin Böhm, Ph.D.
Představte prosím svůj projekt. V čem si myslíte, že je unikátní?
Cílem projektu je uplatnění inovovaného materiálu v nových konstrukčních řešeních nábytku a stavebně-truhlářských výrobků. Jedinečnost naší technologie spočívá v tom, že optickým vláknem, popř. jinou vhodnou transparentní hmotou, vedeme světlo skrz konstrukční materiál a umožňujeme osvícení výrobku bez nutnosti současného vedení elektrické energie. Světelný zdroj může být ukrytý uvnitř výrobku nebo zcela mimo výrobek, případně lze využít jeden zdroj pro současné osvětlení více předmětů, nebo je možné rozvádět sluneční světlo. Technologii je vhodné využít zejména pro výrobu hraček, nábytku, stavebně-truhlářských výrobků, ve stavebnictví a je vhodná rovněž pro konstrukci bezpečnostních prvků nebo pro designové záležitosti. Použití je možné i pro výrobky do hlubokého mrazu, pod vodu nebo do jiných extrémních podmínek.
V čem spočívají největší výhody tohoto řešení?
Hlavní výhodu spatřujeme především ve zvýšené bezpečnosti inovovaných výrobků. Zvyšuje se rovněž komfort jejich užívání, zlepšují se hygienické standardy a snižuje se spotřeba elektrické energie. Jelikož je světlo rozváděno uvnitř konstrukčního materiálu bez narušení celistvosti povrchu, není nutné instalovat žádné přídavné osvětlovací prvky na výrobky. U vyvinuté osvětlovací sestavy je například možné rozsvítit lampičku jejím prostým položením na stůl, není potřeba využívat žádné přívodní elektrické kabely. Osvětlení je realizováno nejen bez vedení elektrické energie, ale i bez vyzařování tepla do okolí, tak jak je tomu u ostatních v současnosti používaných typů osvětlení (žárovky, bodová světla, LED diody atd.).
Kdo je v řešitelském týmu?
Vedoucí projektu je Ing. Petra Skalská, MBA, která řeší zejména organizační a finanční záležitosti a jelikož má zkušenosti s podnikatelským prostředím, tak se zaměřuje i na komercializaci vyvinutých produktů. Dalším důležitým členem týmu je Ing. Jan Bomba, Ph.D., vedoucí truhlářské dílny FLD, pod jehož vedením probíhá veškerá výroba zkušebních a funkčních vzorků a prototypů. Na přípravě smluv a licencí pro komerční subjekty se podílí specialista transferu technologií, Mgr. Marek Houda. Já společně ostatními členy týmu – studenty doktorského a magisterského studijního programu, pracuji na vývoji nových konstrukčních návrhů, řeším technické záležitosti a koordinuji testování vyrobených vzorků.
Jaké předpokládáte využití Vašeho produktu? Existuje pro Vás konkurence?
V současné chvíli již máme pro námi vyvinuté řešení zapsané tři užitné vzory, jeden evropský patent a máme podané další přihlášky u Úřadu průmyslového vlastnictví. Možnosti využití této technologie jsou široké, neomezujeme se pouze na nějaký konkrétní sektor. Celkem jsme vytipovali přibližně 30 různých druhů výrobků a zjišťujeme, které budou nejvíce vhodné ke komercializaci. Vyrábíme například malé vánoční ozdoby, které jsou kombinací dřeva a zabarvené epoxidové pryskyřice. Ozdoby nejsou na klasickém řetězu, ale na optickém vláknu, a svítí, aniž by k nim musela vést elektřina. Spolupracujeme s několika dalšími firmami, například výrobci luxusního dřevěného nábytku, pro které testujeme vhodnost využití zalévacích hmot pro opravu vad dřeva a následnou iluminaci nábytku. S dalšími firmami řešíme bezpečnostní či protipožární prvky, obklady apod. Konkurencí jsou pro nás především osvětlovací LED systémy, které mají již řešené modulární napojování jednotlivých dílců. Oproti technologii skrytého rozvodu světla uvnitř konstrukčních materiálů mají LED systémy řadu nevýhod, zatím však nabízejí levnější řešení.
Jaké máte s výsledky projektu obchodní záměry?
V současnosti máme laboratorně ověřené vlastnosti prototypů jednodušších výrobků. Projekt se nyní nachází teprve po prvním roce řešení a před zahájením průmyslové výroby nás v následujícím období čeká ještě ověření využitelnosti CNC obrábění a technologie 3D tisku pro rozvod světla u konstrukčně složitějších systémů. Povinný transfer znalostí a technologií plánujeme realizovat ve spolupráci se Střední uměleckoprůmyslovou školou a Výzkumným a vývojovým ústavem dřevařským. Vyrobené drobné výrobky poskytneme např. mateřským školkám a pracujeme na přípravě prodeje licencí výrobním společnostem. Část výroby uvažujeme realizovat vlastní hospodářskou činností skvěle vybavené truhlářské dílny FLD a zejména chceme letos v našem podnikatelském inkubátoru ČZU Point One založit vlastní firmu, nejprve s.r.o., kterou bychom následně chtěli provozovat jako spin-off. Chtěli bychom například vyrábět například brože, přívěšky a ozdoby se světelným efektem a mnohem více. Svým produktům věříme a myslíme si, že na trhu najdou uplatnění. Doufáme, že se již brzy budete moci s některým inovovaným typem výrobku setkat v praxi a to například s bezpečnostním osvětlením hran schodů nebo s nastavitelnou osvětlovací lištou kuchyňské linky.
Podílel jste se na řadě zahraničních projektů. Jak jste se k nim dostal?
Dle mého názoru k doktorskému studiu neodmyslitelně patří zahraniční stáže a já jsem využíval veškeré dostupné možnosti. Kontakty získané během studia jsem později využil pro rozšíření zahraniční vědecké spolupráce a pro organizování výměnných pobytů a stáží doktorandů. Jelikož dřevařský obor na ČZU vznikl poměrně nedávno, stále ještě se nacházíme ve fázi dobudovávání sítě zahraničních partnerů a rozvoj spolupráce s některými partnery je nedávná historie. Například v roce 2013, když jsem připravoval projekt Dřevařského pavilonu FLD, jsem se obával, že nakoupíme spoustu drahého vybavení, ale nebudeme schopni nové přístroje správně využít. Připravil jsem proto současně další projekt a následně jsem obdržel Fulbright-Masarykovo stipendium pro stáž na univerzitě v Severní Karolíně (North Carolina State University). V průběhu této stáže jsem získal cenné zkušenosti nejen z oblasti vedení vědeckých projektů, ale i z oblasti transferu technologií do dřevařské praxe a absolvoval jsem řadu školení včetně kurzu elektronové mikroskopie. Tuto spolupráci dále úspěšně rozvíjíme formou výměnných pobytů a společných projektů. Obdobné je to i v případě řady dalších univerzit a výzkumných ústavů, např. v Drážďanech, Madridu, Alexandrii apod.
Jaký ze svých projektů máte nejraději? Co považujete za svůj největší úspěch?
Nejvíce mě baví projekty s praktickým zaměřením. Například s Dřevařským ústavem v Praze jsme hodnotili úniky těkavých látek z materiálů na bázi dřeva a nyní analyzujeme průdušnost dřevostaveb, které se stávají stále populárnější. Kvůli velkému tlaku na co největší tepelný odpor stěn a co nejmenší tepelné ztráty, se však zanedbávají požadavky na výměnu vzduchu. Pro zachování zdravého vnitřního prostředí bude proto důležité implementovat zjištěné výsledky do praxe. Osobní radost mi pak především dělá vidět ten obrovský posun, který se na fakultě udál. Pracuji zde již třináctým rokem, nicméně můj život je spjatý s univerzitou od roku 1996, kdy jsem zde začal studovat. Dnešní možnosti studentů dřevařství jsou zcela jiné, než byly v dřívějších dobách. Máme fungující systém předávání znalostí, moderní vybavení, možnosti opakovaných výjezdů na stáže do zahraničí. Absolventi doktorského programu dobře vědí, jak to chodí ve světě, mají kontakt s praxí a zvládnou používat i velmi sofistikovaná zařízení. Za svůj největší životní úspěch, vzhledem k velkému pracovnímu zatížení, však považuju svoji fungující rodinu.
Jak jste se vlastně ke dřevu dostal? Je dřevo i Vaším koníčkem?
Pocházím z lesnické rodiny z horského prostředí se spoustou lesů, vystudoval jsem střední lesnickou školu, proto jsem nijak zvlášť neuvažoval o studiu jiného oboru. Od lesa ke dřevu mě přivedl profesor Roček, kterého obdivuji pro způsob, jakým dokáže své znalosti předávat uvolněně, poutavě a s velikým nadhledem. Dodnes si pamatuji na jeho první přednášku, ve které mluvil o nutnosti cílevědomého přístupu ke studiu, a kdy naprosto přirozeně přešel od zajímavostí tropických dřevin k vlivu struktury dřeva na jeho vlastnosti a poté k technologiím zpracování dřeva. Již na této první přednášce vzbudil můj zájem o doktorské studium. Tak jsem se nechal inspirovat a rozhodně toho nelituji. Práce se dřevem patří i mezi mé záliby, ale v současnosti tomu nemohu věnovat tolik času, kolik bych chtěl. Částečně to kompenzuji řešením aplikovaných projektů, zařídil jsem doma dílnu dětem, se kterými také navštěvuji dřevoobráběcí kroužek, podílím se na popularizačních akcích typu dřevařských dnů apod.
O projektu:
Hlavním cílem projektu je optimalizace vlastností materiálů na bázi dřeva používaných pro stavebně-truhlářské výrobky a následné uplatnění inovativních konstrukčních řešení v praxi. Tým diplomantů a doktorandů vede Ing. Petra Skalská, MBA a doc. Ing. Martin Böhm, Ph.D. je odborným mentorem. Projekt se nyní nachází po prvním roce řešení a v následujícím období se řešitelský tým bude zaměřovat především na ověření využitelnosti CNC obrábění a technologie 3D tisku pro rozvod světla u konstrukčně složitějších systémů. Unikátnost řešení spočívá ve využití optických vláken nebo transparentních hmot pro rozvod světla v rámci vnitřní struktury materiálu bez narušení celistvosti povrchu, bez nutnosti instalace přídavných světelných zdrojů, bez vyzařování tepla do okolí a bez vedení elektrické energie, tak jak je tomu u ostatních v současnosti používaných typů osvětlení. Výhodou rozvodu světla v rámci vnitřní struktury materiálu, bez současného vedení elektrické energie, je zejména zvýšení komfortu užívání výrobků, zvýšení jejich bezpečnosti a hygienických standardů, nižší spotřeba energie, lepší mechanická odolnost a odolnost proti vlhkosti.
Tento projekt je realizován v souvislosti s projektem Rozšíření a podpora transferu technologií a znalostí na ČZU realizací aktivit proof-of-concept, reg. č. CZ.07.1.02/0.0/0.0/16_023/0000111, který je spolufinancován Evropskou unií prostřednictvím Operačního programu Praha – pól růstu ČR.
