V souvislosti s rozvojem nanotechnologií a poznatků o zdravotních rizicích expozice vyráběným i nechtěně produkovaným nanočásticím vyvstala potřeba jednoduchého a cenově dostupného detektoru nanočástic pro kontrolní měření v řadě průmyslových provozů, a třeba i kontrole automobilových emisí přímo v reálném provozu. Jednalo se o projekt Ústavu experimentální medicíny AV ČR v rámci programu GAMA Technologické agentury ČR, který byl završen patentováním detektoru.

Byly a budou

Zjednodušeně řečeno jsou nanočástice nejjemnější prach ve velikosti od 1 do 100 nm. Pro představu, jeden lidský vlas má tloušťku cca 60 µm, což odpovídá velikosti 60 000 nm.

V ovzduší se můžeme setkávat s koncentracemi nanočástic od 1*103/cm3 (velmi čisté ovzduší) až po cca 1*107/cm3 (velmi frekventovaná křižovatka).

Největším zdrojem kontaminace nanočásticemi jsou automobily se spalovacími motory, zejména dieselovými. Na významu však nabývají i ultra jemné částice, které se uvolňují z brzdových obložení aut a otěrem pneumatik. V blízkosti dálnic byla naměřená koncentrace nanočástic na úrovni milionu částic na krychlový centimetr. Významné jsou také různé druhy průmyslově vyráběných nanočástic, které se uvolňují ve vnějším i vnitřním prostředí.

Princip, respektive inovace

Současná detekční zařízení, konstrukčně vycházející z detektorů kouře, sice umí zachytit vysoké koncentrace částic u požáru již od jeho počátku, pro kvantitativní měření nanočástic se však nehodí.

Podle autora řešení Jana Topinky z Ústavu experimentální medicíny AV ČR, dokáže nově navržené zařízení detekovat v ovzduší nanočástice extrémně malých rozměrů, což umožňuje odhalit koncentrace nanočástic škodlivých pro lidské zdraví. Nový detektor pracuje na principu ionizační komory, kdy jednotlivé částice jsou detekovány jako proudové impulsy.

Informace o výsledku, včetně spojení na manažera transferu, najdete i v Databázi Portálu transferu AV ČR. Navštivte výkladní skříň vědeckých výsledků určených pro transfer.

Výhody a využití

Komerčně lze detektor využívat například v dopravě pro kontrolu emisí ultra jemných částic nebo při pracovní expozici v provozech, kde se pracuje s nanočásticemi.

„V současnosti připravujeme společně s Výzkumným ústavem bezpečnosti práce projekt v rámci bezpečnostního výzkumu Ministerstva vnitra ČR, kde by se detektor měl uplatnit pro kontrolu expozice jemným částicím v průběhu zásahů hasičů při požárech,“ říká Jan Topinka.

Kompaktní přenosné zařízení o hmotnosti do 1 kg nabízí vysokou citlivost kvantitativních měření, detekce koncentrací nanočástic škodlivých pro lidské zdraví, tedy i nanočástic extrémně malých rozměrů, ale i nízké výrobní náklady.

Zdroj: Akademie věd ČR

Tento článek vyšel v rámci seriálu Věda do praxe vznikajícího ve spolupráci s Centrem transferu technologií AV ČR a spolkem Transfera.cz, který je partnerem rubriky Transfer a spolupráce portálu Vědavýzkum.cz. Transfera.cz je jednotná funkční platforma hájící zájmy transferové komunity v ČR s cílem pracovat na posílení činností v oblasti transferu technologií a jejich rozvoji.

Transfer technologií je zjednodušeně přenos myšlenky, poznatku či vynálezu do praxe. Jde o dlouhou cestu, během které je nutné zajistit dostatečné financování, právní ochranu i správné komerční nasměrování původního nápadu. Bez profesionálního transferu technologií se komerčního úspěchu prakticky žádný vynález nedočká. I tak v praxi v Česku uspěje přibližně každý desátý projekt. Ročně zajišťuje transfer technologií české vědě prostředky v řádech miliard korun.

CETTAV (Centrum transferu technologií AV ČR) je specializované oddělení Střediska společných činností AV ČR. Poskytuje konzultace a služby všem pracovištím AV ČR v oblasti uplatňování výsledků výzkumu v praxi. Pomáhá vědeckým týmům s konkrétními případy komercializace výsledků, analýzou potenciálu praktického uplatnění, strategií ochrany duševního vlastnictví i smluvním zajištěním spoluprací s aplikačním sektorem. CETTAV vytvořil a stará se o obsah Portálu transferu AV ČR.