U vzniku pracoviště byl od samého počátku i Michal Urbánek, který je dnes jeho vedoucím. Laboratoře spadají do národní výzkumné infrastruktury MŠMT, které je také z velké části financuje. „Ministerstvo na oplátku požaduje, abychom měli co nejvíce uživatelů v co nejrůznorodějším spektru. Do laboratoře tak mohou vstupovat jak studenti, tak vědci z celého světa, a to za stejných podmínek,“ říká Michal Urbánek a dodává, že pro studenty místních univerzit je brněnská adresa velkou výhodou, protože mohou laboratoř využívat mnohem komfortněji.
Pracoviště je přitom jedinečné i v širším měřítku středoevropského regionu – kolem 30 procent uživatelů přichází ze zemí mimo Česko a Slovensko. „Je to asi 23 národností, nejvíce je zastoupeno Rakousko, dále Polsko, Maďarsko, dokonce i Německo, měli jsme zde i jednoho Mexičana, pravidelně k nám létají i z Anglie. Asi nejkurióznější byl uživatel z Etiopie, který si nás našel na internetu, sehnal si stipendium a strávil tady tři měsíce,“ vypočítává šéf laboratoře. Samotná laboratoř je rozdělena na čtyři části: laboratoř nanofabrikace, kde se primárně vyrábí nanostruktrury a nanosoučástky, dále laboratoř nanocharakterizace, kde se vyrobené vzorky zkoumají, laboratoř strukturální analýzy se zaměřuje na průzkum struktury materiálu a v laboratoři počítačové tomografie lze pomocí rentgenu provádět 3D mapování materiálů a součástek.
Když nás Michal Urbánek vede do čistých prostor prvních dvou laboratoří, zastavíme se na chodbě u plánovací tabule. „Každý oprávněný uživatel si může přes internet předem zarezervovat jistý časový úsek u některého z našich 80 přístrojů. Jsme zde 24 hodin denně, sedm dní v týdnu,“ vysvětluje Urbánek a dodává: „Některé naše přístroje jsou extrémně vytížené, proto jsme museli zavést speciální režim – v regulérní pracovní době si mohou uživatelé přístroj zarezervovat jen dvakrát, a pokud chtějí pracovat častěji, musí už přijít po 17. hodině.“
Laboratoře čistých prostor se vyznačují kontrolovanou kvalitou ovzduší. „Je to hlavně proto, aby nám na nanoobjekty nepadaly prachové částice, které jsou větší než částice, které zde vyrábíme nebo zkoumáme,“ objasňuje vedoucí laboratoře. „V čistých prostorách je vyšší tlak než v okolním prostoru, což vytváří průvan, takže když se na chodbě vyskytnou prachové částice, díky přetlaku se do laboratoře nedostanou.“
V laboratoři nanocharakterizace se zkoumá tvar, chemické složení a struktura vzorků, jakož i jejich vlastnosti, například elektrické, optické nebo magnetické. „Typický příklad toho, co zde můžeme vyrábět, je například čip nebo senzor na křemíkové destičce, který je pomocí zlatých drátků spojen s pouzdrem standardního integrovaného obvodu. Jde o to, že zde nejen vyrábíme nanoobjekty, ale když je chceme zkoumat, musíme je umět spojit s vnějším světem, s normálně velkými přístroji, a tomu se říká mikrokontaktování,“ říká Michal Urbánek.
Nahlížíme do laboratoře nanofabrikace. „Tady je strop tvořen filtry, z nichž vzduch co nejkratší cestou padá dolů, a pokud narazí na nějakou částici, která odpadne z člověka, rovnou ji odvede do podlahy, která je perforovaná a vzduch se zde přefiltruje,“ vysvětluje vedoucí zabezpečení laboratoře, kde se dělají ty nejcitlivější věci, například struktury nanometrových rozměrů, na které je třeba se dívat speciálními elektronovými mikroskopy. „Děláme tu například mikrofluidní kanálky, kterými teče roztok k mikroanalýze. Dřív bylo třeba odebrat celou injekční stříkačku krve, dnes stačí jen kapka. Dále se zabýváme rovněž problematikou mikro/nanoelektromechanických systémů a mnoha dalšími atraktivními směry výzkumu a vývoje,“ dodává Urbánek.
V čem jsou laboratoře CEITEC Nano unikátní? „Není to ani tak určitý přístroj jako fakt, že tu máme pohromadě velké množství špičkových přístrojů tvořících ucelenou technologickou a analytickou řadu, takže vědec si zde může dělat výzkum téměř ze sta procent na jednom místě, aniž by musel přejíždět,“ říká šéf pracoviště. „Provoz laboratoře nás přijde ročně na padesát milionů korun, investice do přístrojů jsou kolem 800 milionů korun. Z MŠMT dostáváme 27 milionů ročně, další zdroje plynou z našich vlastních projektů a poplatků od uživatelů, které dělají asi šest milionů korun.“ Více než z poloviny jsou uživateli studenti všech úrovní studia, ostatní jsou výzkumníci. Z brněnských fakult je nejvíce uživatelů z CEITEC VUT, zastoupeny jsou i ostatní fakulty VUT, z Masarykovy univerzity je to především CEITEC MU a Přírodovědecká fakulta.
Uvedený zájem však ještě zcela nevyčerpává ohromný potenciál pro výzkum a vývoj v oblasti moderních technologií, který laboratoře CEITEC Nano představují. Důvodem je také skutečnost, že akademická veřejnost není ještě zcela seznámena s těmito možnostmi. Na podzim proto připravuje laboratoř v rámci VUT informační akci, která by tento stav mohla zlepšit.
„Chtěli bychom zvýšit povědomí studentů o tom, že mohou do laboratoře přijít, ale zároveň bychom chtěli mít jistotu, že budou laboratoř využívat pro jasný záměr,“ zdůrazňuje Michal Urbánek. Aby se sem student dostal, závisí primárně na jeho školiteli, který musí mít přehled o možnostech, které mu tato sdílená laboratoř nabízí. Za každého studenta musí jeho školitel zaplatit příspěvek 30 tisíc Kč na rok. Tato částka je ve srovnání s možnostmi a vybavením, které laboratoře nabízí, velmi symbolická a nepokryje ani deset procent skutečných provozních nákladů laboratoře. Zde vynikne srovnání s ostatními podobnými pracovišti ve světě, kde je podobný přístup řádově dražší.
„Navíc si každý zaregistrovaný uživatel může s sebou vzít návštěvníka, který s ním může chodit po laboratořích a přihlížet experimentům. Například doktorand si může přivést bakaláře, který si tak udělá představu, jestli se mu vyplatí laboratoř navštěvovat. Je naší prioritou mít co nejméně byrokratických překážek, takže vážnému zájemci jsme schopni umožnit přístup do pěti dnů,“ uzavírá vedoucí CEITEC Nano.
Autorka: Jana Novotná
Foto: Igor Šefr
Článek vyšel v magazínu Události na VUT (1 | 2019/2020). Celé číslo je dostupné zde.
