VĚDA, VÝZKUM, INOVACE CZ

SPECIALIZOVANÁ PŘÍLOHA SPOLEČNOSTI MEDIAPLANET

Více na info-lifestyle.cz

Věda, výzkum, inovace

Anežka Chudlíková Jsem otevřená inovacím a fascinuje mě, co všechno lze vymyslet.

02

Genomika rostlin pro trvale udržitelnou produkci potravin

03

Keramické materiály – ekologická výzva

08

Vývoj a testování nových materiálů a technologií v COMTES FHT

2

Více na info-lifestyle.cz

SPECIALIZOVANÁ PŘÍLOHA SPOLEČNOSTI MEDIAPLANET

Foto: Archív ÚEB AV ČŘ

Umělé osvětlení umožňuje pěstování pokusných rostlin ve skleníku i v zimním období

Ústav experimentální botaniky AV ČR, v. v. i.

Genomika rostlin pro trvale udržitelnou produkci potravin

Foto: Archív ÚEB AV ČŘ

Semenáčky pšenice připravené pro izolaci chromozomů z kořenových špiček

Sociální sítě

životnímu prostředí a přispívá ke snižování biodiverzity, si vyžádá celou řadu opatření.

Mezi nejvýznamnější úkoly budoucnosti patří pěstování nových odrůd plodin se stabilními výnosy i při nepříznivých klimatických podmínkách.

Takové odrůdy lépe využijí živiny z půdy, obejdou se bez vysokých dávek umělých hnojiv a budou odolné vůči chorobám a škůdcům, což umožní omezit aplikace toxických pesticidů.

Efektivní využití těchto plodin je však podmíněno znalostí jejich dědičné informace. Vyšlechtění takovýchto odrůd lze dosáhnout jen s pomocí metod molekulární biologie, genomiky a biotechnologie.

Výzkumu dědičné informace rostlin se věnují vědci z olomouckého Centra strukturní a funkční genomiky rostlin Ústavu experimentální botaniky AV ČR, v. v. i. Toto světově uznávané pracoviště přispělo svými unikátními technologiemi k přečtení dědičné informace pšenice, ječmene, žita a hrachu. Kromě zemědělských plodin důležitých pro Českou republiku zdejší odborníci

facebook.com/MediaplanetStories

Mediaplanet_czsk

zkoumají také banánovník, nejvýznamnější plodinu mnoha zemí třetího světa.

Centrum strukturní a funkční genomiky také koordinuje úspěšný výzkumný program Strategie AV21 Akademie věd ČR „Potraviny pro budoucnost“.

Za podpory AV ČR byla v Olomouci v roce 2017 zřízena první a v tuzemsku dosud jediná Aplikační laboratoř pro zemědělský výzkum, která umožňuje rychlé předávání nejnovějších výsledků výzkumu šlechtitelům a zemědělské praxi.

Příprava vzorků pro sekvenování DNA

Foto: Archív ÚEB AV ČŘ

Z

ajištění dostatku kvalitních potravin je jednou z nejdůležitějších výzev 21. století.

Světová populace roste a situaci dále zhoršuje klimatická změna, jež přináší zvýšení průměrných teplot, extrémní výkyvy počasí, delší období sucha a úbytek vodních zdrojů. Riziko hrozící potravinové krize se podaří odvrátit jen tehdy, pokud se produkce potravin do roku 2050 ve srovnání s rokem 2000 zdvojnásobí.

To představuje velmi náročnou výzvu. Trvale udržitelná produkce potravin, která neškodí

Po přečtení, prosíme, recyklujte

Bussines developer: Veronika Škodová Content and Production Manager: Klára Fucimanová Graphic Designer: Zuzana Ondrovičová Distribuce: Hospodářské noviny, 25. 6. 2020, Mediaplanet Czech s.r.o. Tel.: +420 777 979 560 E-mail: hello-czechrepublic@mediaplanet.com

SPECIALIZOVANÁ PŘÍLOHA SPOLEČNOSTI MEDIAPLANET

Více na info-lifestyle.cz

Foto: istock

Keramické materiály – ekologická výzva

K

Ing. Luca Bertolla, Ph.D.

Ústav fyziky materiálů AV ČR, v. v. i., Brno

čemu jsou dobré popílek, skelný prach a celulóza?

Využití odpadů představuje stále rostoucí problém, jímž se intenzivně zabývá i náš výzkum zejména v oblasti geopolymerů.

Geopolymery jsou anorganické, většinou dvousložkové materiály tvořené metakaolinem alkalicky aktivovaným tak, aby vznikly aluminosilikátové pevné vazby Si-O-Al-O. Geopolymery se využívají pro stavební konstrukce jako ekologičtější varianta klasického betonu.

Přínos našeho výzkumu spočívá v nahrazení přírodní suroviny, metakaolinu, popílkem z tepelných elektráren, který však sám o sobě nemá vhodné složení na přímou přípravu geopolymerů. Pro získání optimálního složení úspěšně

využíváme odpadní skelný prach, který slouží jako zdroj potřebného křemíku pro geopolymerní reakci.

Vzniklé geopolymerní materiály nedosahují v oblasti křehkosti a pevnosti dobrých vlastností, proto jsme přišli s nápadem vyztužení takového geopolymeru celulózovými vlákny, tj. dalším odpadem získávaným například ze skořápek ořechů nebo z papírového odpadu.

Dobrého vyztužení ale můžeme dosáhnout pouze tehdy, pokud v geopolymeru daná vlákna dobře rozptýlíme, případně je uspořádáme na nanoúrovni. Po spoustě pokusů se nám to začíná dařit: upravujeme vlákna alkalickým aktivátorem před jejich disperzí v matrici. Námi navržený postup vlákna nejen dobře distribuuje, ale i vyrovná mezi sebou, což

umožňuje efektivní využití jejich jedinečných podélných vlastností.

Geopolymery se využívají pro stavební konstrukce jako ekologičtější varianta klasického betonu.

3

4

Více na info-lifestyle.cz

SPECIALIZOVANÁ PŘÍLOHA SPOLEČNOSTI MEDIAPLANET

Not So Funny Any: Nechtěla jsem být pouze youtuberkou Anežka Chudlíková

známá jako Not So Funny Any, je 26letá youtuberka, která založila vlastní kosmetickou veganskou značku

Více na info-lifestyle.cz

Foto: Archív ACH

SPECIALIZOVANÁ PŘÍLOHA SPOLEČNOSTI MEDIAPLANET

Jsi známá youtuberka a instablogerka. Kdy jsi začala brát svou práci vážně? Bylo tvým záměrem dostat se až sem?

Nikdy nezapomenu na moment, kdy jedno z mých prvních videí vidělo přes dva tisíce lidí. Nevím, proč mi zrovna toto číslo utkvělo v paměti, ale pamatuji si, že tehdy jsem si řekla: „Wow, možná má smysl natáčet dál!“ Vyloženě cíl, že jednou budu tam, kde jsem teď, jsem neměla. Jen jsem věděla, že v tom chci pokračovat a uvidím, zda mi to vyjde. A vyšlo…

Kde čerpáš inspiraci pro to, aby byl tvůj kanál odlišný od ostatních a zároveň poskytoval stále kvalitní obsah?

Určitě ze zahraničí. Člověk nesmí „usnout na vavřínech“ a měl by stále sledovat aktuální trendy. Doba dnes ubíhá rychle a zapadnout mezi vším online obsahem je velice jednoduché.

Zároveň si však myslím, že je důležité si udržet svůj vlastní rukopis, díky kterému mě mají fanoušci rádi. Takže tvořit nové věci, ale svým stylem.

a postoje. To se totiž hodně odráží v produktech. Všechny mé produkty jsou netestované na zvířatech, 100% veganské a vyráběné s láskou v malé české manufaktuře. Sama se podílím na vytváření nového produktu od začátku do konce.

Jaký vztah máš k inovacím a bez jakých vychytávek by ses neobešla?

Jsem otevřená inovacím a fascinuje mě, co všechno lze vymyslet a zjednodušit si tím práci.

Moje výroba by se určitě neobešla bez strojů jako velké mixéry, poloautomaty atd., které práci velmi urychlují a usnadňují.

Co je pro tebe v rámci podnikání největší výzva a cíl?

Na začátku pro mě byla výzva do toho vůbec jít, protože jsem opravdu neměla žádnou zkušenost s podnikáním. Teď je pro mě výzva a cíl zvětšit firmu a dostat se i na zahraniční trhy.

Poslední roky se věnuješ i vlastní kosmetické značce. Co tě k tomu vedlo a v čem je tvoje značka inovativní?

Nechtěla jsem být brána pouze jako „ta youtuberka“. Chtěla jsem sama sobě dokázat, že pokořím i zdánlivě nedosažitelný cíl – založit si vlastní kosmetickou značku. Nápad na založení značky vznikl v New Yorku, městě neomezených možností. Myslím, že moje značka se odlišuje od ostatních v tom, že za ní stojí srozumitelný příběh – založil ji jeden člověk, kterého lidé znají nebo mohou poznat a vědí, jaké má zásady.

Nepatří nějaké obří korporaci, kde nevíte, proč značka vznikla, kdo ji založil a jaké má zásady

Jsem otevřená inovacím a fascinuje mě, co všechno lze vymyslet.

5

6

Více na info-lifestyle.cz

SPECIALIZOVANÁ PŘÍLOHA SPOLEČNOSTI MEDIAPLANET

Strategie AV21

„Š

pičková věda ve veřejném zájmu.“ Tak zní motto projektu Akademie věd České republiky Strategie AV21, jehož cílem je řešit problémy a výzvy současné společnosti. Mezi výzkumná témata patří také program Molekuly a materiály pro život, který koordinují pracovníci z Ústavu makromolekulární chemie (ÚMCH) AV ČR.

se nám vypracovat spolehlivou experimentálně-výpočetní strategii, která umožňuje strukturní stanovení i velmi složitých farmaceutických systémů,“ popisuje Jiří Brus z ÚMCH AV ČR a koordinátor programu Molekuly a materiály pro život. Lze očekávat, že se takovýto nástroj stane do budoucna standardním vybavením analytických laboratoří farmaceutických společností.

Hledání a vývoj nových forem léčiv

Nanočástice pro léčbu tuberkulózy

V dnešní době hledání léčby na nemoc COVID-19 se vědci zabývají také vývojem spolehlivých a automatizovaných algoritmů, které by pomohly zefektivnit ověřování vlastností nových léčiv. Této oblasti výzkumu se věnuje také ÚMCH AV ČR a Fyzikální ústav AV ČR ve spolupráci s farmaceutickou společností TEVA Pharmaceuticals CR, VŠCHT a ESRF. „Podařilo

Mezi další oblasti výzkumu patří systémy pro řízené uvolňování a cílenou dopravu léčiv. „Například konvenční léčba tuberkulózy, založená na koktejlu antibiotik, je velice obtížná, jelikož mykobakterie ukryté v buňkách našeho imunitního systému unikají dosahu léčby.

Využití nanomedicíny by nám umožnilo dopravit antibiotikum pomocí nanočástic přímo do infikovaných buněk,“ popisuje Jiří Trousil z ÚMCH AV ČR novou strategii léčby. Ta již byla úspěšně otestována ve spolupráci s Odborem biologické ochrany v Těchoníně. „Přes její relativně vysokou účinnost je však třeba zůstat střízlivými. Studie otevřela řadu otázek, na něž se ještě musí najít odpovědi,“ dodává Trousil.

Foto: istock

O krok blíže stabilním diodám z perovskitu Zájem vědců vzbuzují díky vynikajícím vlastnostem a snadné dostupnosti také sloučeniny

Foto: istock

pomáhá pokrokům v medicíně i vývoji nových materiálů

odvozené od minerálu perovskitu. Největší pokrok byl učiněn v používání perovskitů v solárních článcích, jsou ale vhodné také pro výrobu LED diod. Nyní vědci z univerzity v Linköpingu, kteří pracují s kolegy ve Velké Británii, Číně a České republice, zřejmě našli správnou cestu vpřed. Podařilo se jim navrhnout nový kompozitní tenký film, který umožnil vyvinout LED diody s účinností 17,3 % a s dlouhým poločasem životnosti (přibližně 100 hodin).

Text vznikl za podpory

SPECIALIZOVANÁ PŘÍLOHA SPOLEČNOSTI MEDIAPLANET

Více na info-lifestyle.cz

Foto: Archív ÚPT

Koncept budoucího holografického endoskopu zobrazujícího propojení neuronových spojení v živém organizmu

Na neurony si posvítíme holografickým endoskopem

Mgr. Tereza Tučková obsluhuje prototyp holografického endoskopu, Ústavu přístrojové techniky AV ČR

ní metody, v nichž stále větší roli hraje fotonika. Vědci totiž našli způsoby, jak lze s pomocí fotonů činnost neuronových okruhů nejen sledovat, ale i kontrolovat. Ve studiích využívajících geneticky modifikované zvířecí modely jsou neurony určitým způsobem citlivé na světlo. Aktivitu neuronů lze sledovat díky proteinům, které se při elektrické signalizaci neuronů stávají fluorescenčními. Naopak s využitím opsinů se při osvětlení modrým světlem neuron stane elektricky aktivním. Tím lze ovlivnit funkci daného okruhu i chování celého organismu.

Foto: Archív ÚPT

prof. Mgr. Tomáš Čižmár, Ph.D.

O

neuronech jako základních jednotkách nervového systému i jejich elektrické aktivitě řídící smyslové i pohybové funkce organismů víme již více než století. Dnes neurovědy patří mezi nejrychleji se rozvíjející vědní obory. Rozšiřují nejen naše chápání nervového systému, ale i poznání závažných onemocnění jako epilepsie nebo neurodegenerativní Parkinsonova a Alzheimerova choroba.

Prudký vývoj v neurovědách dnes zažívají také experimentál-

Co je největší vadou na kráse tohoto úžasného snoubení fotonů a neuronů, s nímž se lze „napíchnout“ do činnosti mozku?

Fotony se do tkání nedostanou příliš hluboko. Světlo se při průchodu tkání rozptyluje a láme – už na jednom milimetru ztratí veškerou obrazovou informaci. Jedním z možných řešení je využívání speciálních forem endoskopie, u kterých se kromě kvality

obrazu kladou obrovské nároky na dosažení nejmenší možné tloušťky nástroje, aby nedošlo k zásadnímu poškození tkáně.

Rekordmana v tomto směru představuje holografický endoskop, jenž dokáže obraz s rozlišením jedné tisíciny milimetru zrekonstruovat po průchodu optickým vláknem o tloušťce lidského vlasu.

Vývojem holografického endoskopu se v rámci projektu Excelentní týmy operačního programu MŠMT Výzkum, vývoj a vzdělávání zabývá skupina komplexní fotoniky na Ústavu přístrojové techniky v Brně, v níž jsou zastoupeni domácí i zahraniční experti celé řady oborů včetně fyziky, biologie, veterinárního lékařství či strojního a elektrického inženýrství. Vedoucí skupiny Tomáš Čižmár, současně profesor optiky na Univerzitě Friedricha Schillera a vedoucí oddělení vláknové optiky na Leibnizově Institutu fotonických technologií v německé Jeně, navrhl princip holografického endoskopu během svého desetiletého působení na skotských univerzitách v St. Andrews a Dundee a vedl první studie využívající tento světově unikátní systém k zobrazování neuronových procesů v živém organizmu.

7

ADVERTORIAL

Foto: Archív Comtes FHT

3D tisk kovových součástí metodou DED (direct energy deposition)

Vývoj a testování nových materiálů a technologií v COMTES FHT COMTES FHT, a. s.,

je soukromá výzkumná organizace, která se zabývá především vývojem kovových materiálů, strojírenských technologií a testováním materiálových vlastností. Společnost byla založena v roce 2000 jako inženýrská kancelář. V současnosti zaměstnává více než stovku pracovníků, kteří se podílejí na vývoji materiálů a technologií pro přední průmyslové firmy (Volkswagen, Benteler, voestalpine nebo Doosan).

V experimentální metalurgické hale jsou vyvíjeny nové slitiny a technologie jejich dalšího zpracování, to vše v prototypových množstvích do 500 kg.

V roce 2018 byla zprovozněna laboratoř pro 3D tisk kovových materiálů. Komplexní technologické procesy se optimalizují pomocí numerické simulace, již z pohledu materiálových

Příkladem pokročilého technického řešení je 3D tisk aktivních prvků forem na vstřikování plastů. S pomocí tiskové technologie DED (direct energy deposition) lze na formách vytvářet speciální aktivní prvky s cíleně nastavenými vlastnostmi, jako např. zvýšená otěruvzdornost, tepelná vodivost apod. V průběhu tisku je navíc možné kombinovat až čtyři různé materiály – výsledný nástroj může mít např. na povrchu vyšší tvrdost a korozní odolnost, zatímco v podpovrchových vrstvách může být měkčí a houževnatý, což snižuje riziko praskání během cyklického provozu.

dat doplňují zkoušky mechanických a termofyzikálních vlastností prováděné v akreditované zkušebně. K dispozici je i metalografická laboratoř vybavená světelnými a elektronovými mikroskopy, kde lze např. vyhodnocovat příčiny lomů strojních součástí, analyzovat kvalitu povrchových vrstev na nástrojích, kontrolovat kvalitu provedeného tepelného zpracování aj.

V roce 2019 společnost ­COMTES FHT rozšířila svůj areál o vědeckotechnický park (www.vtpcomtes.cz), kde si firmy z různých průmyslových oborů mohou pronajmout výrobní, kancelářské a školicí prostory o celkové ploše 2 400 m 2.

Nájemci vědeckotechnického parku mohou těžit ze synergie s výzkumnou organizací a její služby mohou využívat za zvýhodněných podmínek. Prostory vědeckotechnického parku v dnešní době využívá například ŠKOLA WELDING, s. r. o., která nabízí školení a certifikaci svářečů, nebo Air Supply Solution s. r. o., mladá a dynamická firma vyvíjející kompresory pro železniční vozidla.

Důležitým partnerem společnosti COMTES FHT je společnost Klastr Mechatronika, z. s., (www.klastrmechatronika.cz),

která rovněž sídlí ve vědeckotechnickém parku a s výzkumnou organizací úzce spolupracuje. Klastr Mechatronika sdružuje průmyslové firmy, vzdělávací instituce a další subjekty se zájmem o společné řešení projektů zaměřených na rozvoj moderních technologií a posílení konkurenceschopnosti díky vyšší přidané hodnotě. Svým členům nabízí také služby v oblasti marketingu, vzdělávání technického personálu aj.

COMTES FHT vždy klade důraz na praktickou aplikaci výsledků výzkumu a vývoje a zakládá si na oboustranně výhodném partnerství s průmyslovými firmami.