Jsme pyšní na nanometrii, budeme ale připraveni na pikometrii?

Dne 3. prosince proběhl v Praze společný seminář Ústavu přístrojové techniky AV ČR, firmy Mesing a Českého metrologického institutu s názvem „Přesná měření pro nanotechnologie a průmysl“. Na semináři byly prezentovány výsledky výzkumných projektů, které v současnosti tyto tři subjekty společně řeší, prezentovaly se rovněž projekty nové. Hlavním motem celého dne byla spolupráce výzkumných ústavů s komerční sférou. Úvodní slovo na semináři pronesl předseda AV ČR prof. RNDr. Václav Pačes, DrSc. Ve svém krátkém proslovu vyjádřil zklamání nad tím, že ačkoliv státní podpora vědy a výzkumu se neustále navyšuje, u soukromých subjektů příliš markantní není. Ačkoliv se Česká republika může pyšnit velkou tradicí vzájemné provázanosti základního a aplikačního výzkumu (zmínil např. působení prof. Wichterleho v Baťových závodech), v současné době plynou do vědy pouze minimální firemní prostředky. Společně řešené projekty Příkladem dobře fungující spolupráce mezi výzkumnou a výrobní sférou je bezesporu společný projekt ÚPT AV ČR, ČMI a firmy Mesing Tandem FT-TA3/133 s názvem „Soustava laserových interferometrů pro nanometrologii délek“. Hlavním výsledkem tohoto projektu je laserový nanokomparátor, který umožňuje velice přesné kalibrace délkových snímačů. Řešitelská pracoviště tento komparátor představila na letošním jubilejním 50. mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně, kde byl oceněn redakcí našeho časopisu jako nejlepší vystavovaný exponát (více viz TT 20, str. 6). Tento systém umožňuje měřit vzdálenost s rozlišením až desetin nanometrů. Nanokomparátor bude určen pro kontrolní a metrologická střediska podniků, které jsou buď výrobcem délkové měřicí techniky nebo pravidelně taková měřidla cejchují. Druhým projektem je projekt z programu Trvalá prosperita 2A- 1TP1/127 s názvem „Výzkum metod diagnostiky koncových měrek pro přesné strojírenství“. Hlavním cílem tohoto projektu je realizace speciálního odměřovacího systému, který bude bezkontaktním způsobem kontrolovat délku tzv. koncových měrek, tedy nejpřesnějších mechanických etalonů délky. Pracoviště Ústavu přístrojové techniky se nyní zabývá výzkumem dvou metod, které umožní povrchovou diagnostiku těchto měrek pomocí tzv. interferometrie s bílým světlem a interferometrie s přesaditelným polovodičovým laserem. Pracoviště Českého metrologického institutu testuje pro tyto účely metodu založenou na bezkontaktním měření pomocí kapacitních snímačů. Během roku 2009 bude vybrána nejvhodnější metoda, která má nejlépe splňovat daný účel. Pracoviště Mesing zrealizovalo kalibrační most s automatickým polohováním měrky v měřicím poli a v následujícím roce se pak tento most využije pro implementaci zkoumaných metod. Rozvoj výzkumu v oblasti přesného měření K nejvýznamnějším rozvojovým projektům zaměřeným na výzkum přesného měření v oblasti „nano“ hrazených ze strukturních fondů EU jistě patří návrh výstavby synchrotronu v Brně s názvem CESLAB (Česká synchrotronová laboratoř). Prezentovaným záměrem je vybudovat v České republice středoevropskou synchrotronovou laboratoř coby moderní urychlovač elektronů 3. generace s energií 3 GeV. Po svém dokončení, plánovaném na rok 2015, by CESLAB sloužil potřebám výzkumníků z celé Evropy. Díky strategickému umístění v Brně by nabízel vynikající podmínky spolupráce badatelům z regionu „od Prahy na východ“, kde se žádné podobné zařízení v současné době nenachází. Pokud by se CESLAB podařilo zrealizovat, našel by zcela jistě využití v mnoha vědních i průmyslových disciplínách, mezi které patří i metrologie. Synchrotron, jako zdroj světla s unikátními vlastnostmi, které lze získat ve formě velmi krátkých a přesně časovaných záblesků či ve formě velmi tenkého mikrosvazku, je vedle laserů velmi nadějným zařízením pro rozvoj oboru přesné metrologie. Přestože je projekt velmi dobře připraven ve spolupráci našich a španělských vědců, kteří již mají zkušenosti s budováním podobného synchrotronu ALBA, byl nedoporučen Ministerstvem školství a tělovýchovy v rámci tzv. předvýzvy k další přípravě na získání podpory z Operačního programu Výzkum a vývoj pro inovace. „Pikosvět“ je již možná za dveřmi Poslední desetiletí vládne světu trend zmenšování rozměrů ve všech oblastech – rozměry řádově mikrometrů dnes již nikoho nepřekvapí, zvykli jsme si žít ve světě „nano“. Nanotechnologie jsou skloňovány i v denním tisku. Dá se ale předpokládat, že zde se vývoj nezastaví. Pravděpodobně nastane doba, a nemusí to trvat ani příliš dlouho, kdy už nanometr nebude stačit a lidstvo se posune k hranici piko. Metody, odladěné pro nanorozměry, přestanou stačit a bude třeba sáhnout ke zcela novým technologiím. Synchrotronová laboratoř CESLAB by mohla být právě tím pracovištěm, kde by se na rozvoji nových metod mohlo intenzivně pracovat. Víme, o čem rozhodujeme? Pro nedoporučení projektu byla uvedena řada oficiálních důvodů. Dalším, neoficiálním, nicméně klíčovým ale také mohl být fakt, že nebyl podpořen zástupci průmyslu. Proč? Na tuto otázku se odpověď hledá těžko. Možná důvodem malá informovanost o možných realizovatelných průmyslových aplikacích. Máme na mysli využití v mikroelektronice, nanotechnologii, mikrostrojírenství, spektroskopii, farmaceutickém průmyslu apod. Kromě toho by provozování CESLABu jistě vedlo i k rozvoji high-tech oborů, jakými jsou elektronika, vakuová, měřicí a diagnostická technika. To vše by významně přispělo k vybudování průmyslu založeného na vysoce pokročilých technologiích. Pokud by ani tyto argumenty nestačily, pro výstavbu mluví i fakt, že velké procento celé zakázky by byly schopny zrealizovat české firmy u nás, což by přineslo našim lidem práci i zisk. (To se naopak nedá říct o řadě projektů, které podporu získaly, ale jsou postaveny téměř výhradně na nákupu drahého vybavení ze zahraničí.) Nezanedbatelné je i hledisko rozvoje mimopražských regionů. Stavba a následné provozování takto velkého zařízení by Jihomoravskému kraji přinesla mnoho benefitů. S podivem, minimálně tři z doporučených projektů se mají opět realizovat v Praze či bezprostřední blízkosti. Silným argumentem pro stavbu synchrotronu se nám také jeví i fakt, že se jedná o realizaci již ověřeného projektu. Pokud by se CESLAB postavil, mohl by ihned začít pracovat a přinášet výsledky. Jeho úspěšnost je v podstatě jistá, což by, zvláště v dnešní době ekonomické nestability, mělo být hodnoceno velmi pozitivně. Proti tomu návratnost vynaložených prostředků u některých projektů z tzv. vítězných je značně nejistá. Jejich realizace podle předložených plánů se může podařit, ale také nemusí. Andrea Cejnarová