Unikátní smart textilie, které mění svoji barvu v závislosti na teplotě či světle představil na konci května novinářům vědecký tým docenta Michala Vika z katedry materiálového inženýrství fakulty textilní Technické univerzity v Liberci (FT TUL). Zároveň představil unikátní zařízení (spektrofotometr) Fotochrom, které bylo na FT TUL vyvinuto a je chráněno dvěma patenty. Je to výsledek zhruba desetiletého výzkumu v Laboratoři měření barevnosti a vzhledu. Vědci se při něm zaměřili na speciální využití organických barviv (pigmentů) a jejich citlivosti na světlo a teplo v textilu. „Výsledek je více než uspokojivý. Dokazuje, že v textilním odvětví lze stále něco nového a smysluplného objevovat. Nový způsob použití pigmentů je výrazným krokem k dalšímu použití smart textilií. Vědeckému týmu docenta Vika se navíc podařilo na naší fakultě vybudovat unikátní pracoviště, které patří ke světovým špičkám,“ řekla děkanka FT TUL Jana Drašarová. „Chameleonní“ textilie jsou schopné reagovat na vnější podmínky díky funkčním barvivům a představují novou generaci smart textilií. Novým způsobem použité pigmenty absorbují UV záření nebo teplo a v důsledku toho mění svoji chemickou strukturu, a tím i své optické vlastnosti. „Pigmenty můžeme na textil aplikovat povrchově z roztoku či disperzní pasty, nebo je můžeme vnitřně zakomponovat přímo do vlákna. To se nám podařilo ve spolupráci se Slovenskou technickou univerzitou v Bratislavě. Společně jsme vyvinuli způsob jak při zvlákňování polymerů zakomponovat pigmenty přímo do vláken. Jedná se o běžná vlákna (polypropylen) používaná pro oděvní i technické účely. Nyní se zabýváme možnostmi jak tímto postupem vyrábět i polyesterová vlákna, která se v textilním průmyslu také běžně používají,“ řekl na tiskové konferenci docent Vik s tím, že výzkum v laboratoři se nyní zaměřuje na zkoumání tří barev – žluté, modré a fialové – na jejich možné změny, na ovlivnitelnost změn, stabilitu, sytost, vliv teploty a světla na degradaci. Podle Martiny Vikové, členky vědeckého týmu, jsou výsledky výzkumu důležité pro další vývoj smart textilních senzorů. „Každou barevnou změnu vnímáme subjektivně, pro vědecké účely je nutné parametry barevných změn objektivizovat. Musíme umět přiřadit ke konkrétní teplotě nebo konkrétní intenzitě UV záření určitou sytost barevného odstínu. Je to otázka kalibrace systému. Například správný fotochromní systém musí být schopen mnohonásobného reversibilního cyklu, aniž by nastalo významné snížení velikosti barevné změny, nebo dokonce odbarvení,“ uvedla doktorka Viková.
Nejen design, ale i ochrana zdraví
Textilie měnící barvu podle podmínek prostředí mohou být jistě zajímavým a efektním designovým prvkem, s jehož pomocí může žena bez převlékání několikrát za den změnit barvu svých šatů. Jako termochromní prvek mohou ale přispět k vyšší bezpečnosti práce a k ochraně zdraví v běžném životě. Využít je ale lze i v průmyslové výrobě, kde mohou v těžko přístupných místech nahradit třeba teplotní čidla. Maminka může například na oblečení poznat podle zbarvení, že dítě v kočárku je přehřáté. Tričko s citlivým potiskem či vetkaným pruhem může nositele upozornit změnou barvy na intenzitu UV záření, která pro něj může být nebezpečná, a mohlo by tak pomoci předcházet onemocnění rakovinou kůže.
Takovou laboratoř nikdo v Česku nemá
Laboratoř je jedním z pěti podobných pracovišť na světě. Od svého založení v roce 1999 se specializuje na průmyslové posudky barevných rozdílů a vývoj speciálních měřicích systémů a senzorů. V roce 2005 byl například vyvinut první experimentální měřicí systém pro kolorimetrické a spektrální hodnocení barvoměnných materiálů, o který projevila zájem například firma Xerox. Tento unikátní měřicí systém byl nadále rozvíjen, takže v nedávné době patentoval tým laboratoře dva vynálezy: v roce 2009 zařízení pro měření změn použitých barviv v závislosti na spektrálním složení a intenzitě světla a v loňském roce způsob a zařízení na měření trvanlivosti barevných efektů u barvoměnných materiálů. V roce 2006 pracovníci laboratoře přednesli několik přednášek a kurz Kolorimetrie pro studenty astrofyziky a optiky na prestižní španělské Univerzitě v Granadě. Od roku 2008 se podílejí na výuce semestrálního kursu Colorimetry in Industry v rámci prestižního evropského programu Erasmus Mundus Master programme – Color in Informatics and Media Technology (CIMET). Laboratoř dlouhodobě spolupracuje s Kjótským technologickým institutem (KIT) v Japonsku a je zapojena do řady mezinárodních výzkumných projektů, které jsou součástí činnosti Mezinárodní komise pro osvětlování (CIE). V roce 2006 zřídila v Liberci firma Olympus C&S své další evropské a v České republice první referenční pracoviště.
Laboratoř přitahuje studenty z celého světa
Svým vybavením snese liberecká laboratoř srovnání se špičkovými laboratořemi prestižních univerzit. „Díky unikátnímu technickému vybavení k nám jezdí studenti nejen z Číny a Indie, pro něž je textilní průmysl klíčovým odvětvím, ale speciální měření v rámci svých doktorských prací u nás prováděli i studenti ze zemí, jako jsou USA, Velká Británie či Austrálie. Fakulta textilní je pro studenty doktorských studií velmi přitažlivá. Zájem je tak velký, že musí studenty dokonce odmítat,“ řekl rektor TUL Zdeněk Kůs.
Jaroslava Kočárková