„Kdo se věnuje i základnímu výzkumu, získává náskok, protože nemusí čekat, až někdo výsledky základního výzkumu, použitelné i v aplikovaném výzkumu, někde zveřejní, ale může hned navázat v aplikacích,“ říká v rozhovoru profesor Miroslav Černík, ředitel CxI.
V říjnu 2012 otevřela Technická univerzita v Liberci výzkumný Ústav pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace (CxI TUL). Špičkově vybavení pracoviště bylo vybudováno se zhruba 650milionovou dotací v rámci programu OP VaVpI jako regionální výzkumné a vývojové centrum a otevřelo nové možnosti pro základní i aplikační výzkum. Cílem projektu bylo také podle prvního ředitele ústavu docenta Petra Tůmy zlepšit podmínky pro výzkum a vývoj, ale také pro studium a pro další rozvoj univerzity.
Realizace projektu však měla i svá úskalí. Dotace byla rozdělena na třetiny. Projekt v první čtyřleté fázi stavěl budovu, pak pořizoval vybavení a zároveň nabíhala jeho výzkumná činnost. Asi 140 milionů bylo určeno pro start-up, to znamená na platy zaměstnanců. Po skončení udržitelnosti projektu na konci roku 2018 si Ústav musel na sebe vydělat sám – nejen na zaměstnance, ale i na nové přístroje. O tom, jak se záměr daří, hovoříme s profesorem Miroslavem Černíkem, od ledna 2021 novým ředitelem CxI:
Když začneme od začátku, váš ústav byl jedním z prvních výzkumných center. Dnes jich jsou desítky. Spolupracujete s nimi? Jaký mají univerzitní výzkumná centra význam?
Projekt jsme získali v první výzvě a v jeho realizaci jsme byli jedni z prvních. V současné době je takových center určitě přes padesát. S řadou z nich podle oborů spolupracujeme. Jsou to univerzitní centra v Ústí nad Labem, RCPTM v Olomouci, CEITEC v Brně nebo centra ČVUT v Praze. Akademické výzkumné ústavy mají podle mě význam nejen pro univerzity, ale slouží v širším měřítku pro soukromou aplikační sféru. V našem případě pro výzkum materiálů – včetně nanomateriálů, ale i pokročilých technologií, strojírenství či mechatroniky. S výzkumnými centry ale spolupracujeme i mimo akademickou půdu. Například v našem regionu s centrem MemBrain ve Stráži pod Ralskem, které svou činnost zaměřuje na výzkum a inovační aktivity v oblasti membránových procesů, se strojírenským centrem, které vzniklo při VUTS v Liberci, nebo s centrem Toptec v Turnově, který se zaměřuje na optiku a optoelektroniku. A mohl bych jmenovat další a další…
Udržitelnost vašeho projektu skončila v roce 2018. Jak se vám daří vyrovnat se s novou situací?
Chci připomenout, že založení Ústavu vyplynulo z dlouhodobé spolupráce liberecké univerzity s podniky v oblasti tradičních technických oborů i v oblasti materiálů. Měli jsme tedy na co navazovat a co rozvíjet. Již v průběhu udržitelnosti – jak jsme získávali různé projekty ze smluvního výzkumu a ze spolupráce s průmyslem – podíl dotace z projektů OP VaVpI a následně z Národního programu udržitelnosti NPU I v našem rozpočtu klesal, až jsme se postupně stali finančně soběstační. Roční obrat Ústavu se pohybuje kolem 270 milionů korun, přičemž obrat ze smluvního výzkumu a doplňkové činnosti (to jsou peníze přímo od podniků) představují v posledních letech objem zhruba 60 milionů ročně. Z rektorátu dostáváme cca 30 milionů na rozvoj, které jsou odrazem našich výsledků v minulých letech. V centru pracuje na téměř sto projektech kolem 180 lidí, a to včetně doktorandů, postdoků i řady pracovníků ze zahraničí. Zatím jsme si vždy na sebe vydělali a mohli jsme si dovolit nakoupit i nové vybavení. Samozřejmě je zde otázka, co bude v příštích letech. Minulý rok dopadl dobře a nebyl ovlivněn ani problémy s covidem. Ale v dalších několika letech můžeme pocítit pokles zájmu o spolupráci. Podniky budou možná řešit své existenční problémy a vývoj půjde stranou. Musíme proto nabízet kvalitní řešení problémů a rozvoje, která podnikům pomohou se dostat zpět do lepší kondice.
CxI se prezentovalo jako pracoviště s vybavením na evropské úrovni. Platí to stále?
V rámci projektu VaVpI jsme se snažili nakoupit vybavení odpovídající evropské úrovni. Mohu uvést například velmi kvalitní elektronový rastrovací mikroskop nebo 3D tiskárnu, která dokázala na základě zadaných dat tisknout produkty ze dvou různých materiálů, a tak vytvářet pohyblivé výrobky. Za těch osm let jsou samozřejmě původní přístroje za zenitem, jsou většinou morálně a někdy i reálně zastaralé. Je škoda, že nyní není žádný dotační program, z kterého bychom vybavení obnovovali a udržovali na evropské úrovni. Obnovu zajišťujeme z našich prostředků nebo z projektů. Například nové 3D tiskárny kupujeme z hospodářské činnosti, koncem minulého roku jsme koupili za 12 milionů nový kapalinový chromatograf a letos koupíme za zhruba stejnou cenu nukleární magnetickou rezonanci (NMR) na měření struktury chemických organických molekul. Věda a výzkum jdou velmi rychle kupředu a tomu odpovídá i nutnost obnovy přístrojového vybavení. Proto jsme podali i projekt na nákup nového elektronového mikroskopu. Pokud s žádostí uspějeme, dostaneme 50 % z celkové ceny. Zbytek, zhruba 15 milionů, budeme hradit ze svého. To znamená, že si vše musíme spočítat a investice si rozmyslet nejen po vědecké, ale i ekonomické stránce. Rozhodně je ale pozitivní, že jsme schopni si na takové investice vydělat. Doufejme, že se situace nezmění.
Dá se říct, že se díky ústavu rozšířily možnosti pro spolupráci s průmyslem?
Hlavním smyslem CxI je nabízet a poskytovat výzkumné a vývojové činnosti pro inovační aktivity hospodářské praxe s cílem zvýšit její konkurenceschopnost. Technická univerzita v Liberci spolupracovala s průmyslem dávno před otevřením ústavu v oblasti tradičních technických oborů – ve strojírenství, mechatronice, plastikářství, textilu a postupně i v rozvoji nových pokročilých technologií, kam patří mimo jiné i nanotechnologie. Díky CxI se objevily další možnosti a příležitosti. Spolupráce s průmyslem dostala novou dynamiku a novou dimenzi. Dnes dosahuje přímá spolupráce s průmyslem (to znamená formou smluvního výzkumu) každoročně okolo 60 milionů ročně. K tomu přičtěme společné projekty s konkrétními podniky, kterých se na našem ústavu realizuje v současné době téměř stovka.
Na co se váš výzkum zaměřuje konkrétně?
Jak už název našeho ústavu napovídá, od začátku jsme se zaměřili na dva výzkumné programy: na oblast materiálového výzkumu a konkurenceschopného strojírenství s důrazem na využitelnost výsledků výzkumu a vývoje v praxi. Za těch osm let plného provozu se některá témata rozvinula více, jiná se ukázala jako neživotaschopná. V posledních dvou letech jsme na základě poptávky z průmyslové praxe rozšířili náš výzkum také o další oblast, a to o informační technologie.
Zaměřujeme se na kooperativní roboty, modelování, internet věcí (IoT) či zpracování velkých dat. Spolupracujeme s významnými podniky. Příkladem může být systém pro sdílení vozidel pro zaměstnance Škoda Auto, za který jsme dokonce dostali cenu v soutěži IT projekt roku Cacio. Auto si zaměstnanci zarezervují a pak jednoduše odemknou v daný čas mobilem bez použití klíčků. Další příklad je z oblasti modelování, kde jsme se významně zapojili do modelování procesů v hlubinném úložišti. Jedná se o výpočet puklinových systémů v žulovém masivu a možnosti šíření radioaktivních prvků v této geologické struktuře po dobu desítek tisíc let. Jak už jsem uvedl, pravidelně rozšiřujeme možnosti 3D tisku. CxI představuje nejnovější trendy v oblastech 3D tisku, a to jak umělých materiálů, tak kovových součástek. Tyto trendy také prezentujeme na konferenci 3D trends, kterou pravidelně organizujeme, a doufáme, že letos proběhne další ročník
Pokud vím, držíte krok i s výzkumem souvisejícím s ochranou životního prostření?
Významný podíl v našem výzkumu tvoří tzv. zelené technologie, tedy příprava materiálů bez nutnosti užití ekologicky problematických rozpouštědel a neobnovitelných zdrojů. Snažíme se třeba nahrazovat plasty přírodními biodegradabilními materiály.
Zajímavá je např. příprava nanovláken z přírodních pryskyřic z gumovníků. Taková vlákna nebo fólie by mohly nahradit běžné obalové materiály na bázi ropných látek. Jejich výhodou je nejen to, že pocházejí z obnovitelných zdrojů, jsou také biodegradabilní a v přírodě se po určité době sama rozpadají. Otázkou je samozřejmě jejich cena, ale dají se vyrábět i z odpadních materiálů, jejichž cena je velmi nízká.
Ve strojírenství se v našem výzkumu a vývoji stává jedním z hlavních směrů elektromobilita pro zařízení v průmyslové výrobě. Jsou to třeba inteligentní průmyslová vozítka s ochrannými systémy, která jsou schopna kooperovat s lidmi bez nebezpečí možného zranění.
Naším tradičním tématem je využití nanovláken a nanočástic a dalších technologií v čištění půd. Nejedná se jen o mé tradiční téma, využití nanočástic elementárního železa, kde jsme se zařadili mezi přední pracoviště v Evropě, ale i např. o využití různých radikálových činidel pro odstraňování tzv. perzistentních organických látek, s nimiž si příroda neví rady.
Dáváte tedy přednost aplikovanému výzkumu a vývoji před tím základním? Je to i ekonomická otázka, že se musíte uživit?
Je to dáno zaměřením, vybavením i směřováním ústavu. Lidí, kteří se zaměřují na aplikovaný výzkum, je výrazně více než těch v základním výzkumu. Je to především proto, že podniky mají velký zájem o náš výzkum, že potřebují smluvně řešit konkrétní vývoj. Samozřejmě v tom hraje roli i nutnost si na sebe vydělat.
My se však snažíme podporovat také základní výzkum a do budoucna chceme jeho podporu ještě zintenzivnit. Vzhledem k tomu, že získat peníze na ryze základní výzkum je pro technickou školu a aplikovaný ústav těžké, dotujeme základní výzkum z jiných zdrojů, především z institucionální podpory či zisku z doplňkové činnosti. Např. letos kupujeme NMR (nuclear magnetic resonance), které je nutné na charakterizaci molekul po organických syntézách, jednoznačně prostředek pro podporu základního výzkumu.
On totiž aplikovaný výzkum bez toho základního dost ztrácí především v inspiracích. Kdo se věnuje i základnímu výzkumu, získává náskok, protože nemusí čekat, až někdo výsledky základního výzkumu, použitelné i v aplikovaném výzkumu, někde zveřejní, ale může hned navázat v aplikacích. V aplikovaném výzkumu se můžeme dostat do zajetí určitých stereotypů, protože nemáme podněty, které může dát základní výzkum. Ale i ten základní výzkum musíme zaměřit směrem, který dále využijeme. Například na přípravu nových materiálů, modifikaci materiálů, funkcionalizaci s cílem jejich následného použití v praxi.
Jste však součástí univerzity. Ovlivňuje CxI i úroveň studia, nebo se jedná jen o jakýsi „výdělečný“ podnik. 
Vědu a výzkum nemůžeme brát jako výdělečný podnik. Lidé pracující v CxI musejí mít k vědě vztah, věda je musí bavit, a řeknu-li to trochu nadneseně, naplňovat. Samozřejmě by měli být za svou práci náležitě oceněni, i finančně. Jsme součástí TUL, a proto se budu snažit o co nejlepší symbiózu s fakultami.
Ústav svou činností láká absolventy fakult TUL i jiných škol k pokračování v doktorandskému studiu. Studenti se zapojují do výzkumu, využívají k tomu přístrojové vybavení, i naše know- -how. My tím získáme mladé zapálené výzkumníky a oni zajímavá témata pro svou práci. Fakulty pak Ph.D. studenty. Samozřejmě, vědci z CxI mají i částečné úvazky na fakultách, kde v přednáškách a cvičeních studentům prezentují své vědecké počínání.
Studenty láká také mezioborové a mezinárodní prostředí na CxI a samozřejmě také naše zaměření na nanomateriály a nanotechnologie. Často se zapojují i do velkých mezinárodních výzkumných projektů, a získávají tím mezinárodní zkušenosti. Ale i ti, kteří pracují na českých tématech, se v ústavu potkají s mezinárodním prostředím. Napříč všemi obory zde pracují a studují Indové, Turci, Poláci a samozřejmě Slováci. Máme tady ale i kolegy z Itálie, Nepálu, Vietnamu a Mexika. I díky ústavu přibývá na TUL našich i zahraničních studentů, včetně doktorandů, kteří chtějí studovat perspektivní obory a také vědecky pracovat. Přínos CxI se v oblasti vzdělávání projevuje i v pořádání vědeckých konferencí a v publikacích v impaktovaných časopisech.
Hovořil jste o mezioborovosti…
Myslím, že to je základní kámen celého ústavu a to, čím se odlišuje od jednotlivých fakult. Tady se potkávají odborníci z různých oborů: absolventi tradičních oborů TUL, tedy strojaři, textiláci a mechatronici, s fyziky, chemiky, biology. Znají se, řeší a konzultují úkoly z různých pohledů nebo společně připravují projekty. Tím je přístup, který zajišťuje týmová spolupráce vědců všech fakult a ústavu, k danému problému komplexnější. V dnešní době je mezioborovost životně důležitá a liberecká univerzita je schopna využít toho, jak mnohotvárným a bohatým složením fakult disponuje.
Do funkce jste nastoupil letos v lednu. Jaké máte představy o řízení tak výjimečné instituce?
Mám štěstí, že díky svému předchůdci docentu Tůmovi nastupuji do dobře rozjetého vlaku. CxI je zdravá součást TUL, která nemá nouzi o kvalitní zakázky a projekty v oblasti výzkumu a vývoje. I při letošním hodnocení v rámci metodiky M17+ [metodika hodnocení výzkumných organizací a programů účelové podpory výzkumu, vývoje a inovací – pozn. red.] jsme dopadli „velmi dobře“. Mým cílem je v tomto nejen pokračovat, ale v některých směrech CxI posunout dále.
Chtěl bych například ještě více otevřít ústav směrem do zahraničí. To znamená zvýšit internacionalizaci, nalákat sem na dlouhodobější pobyty více zahraničních vědců, a to i z vyspělých zemí, jako je Německo, Francie, Velká Británie nebo také USA, se kterými koneckonců již spolupracujeme na různých mezinárodních projektech.
Také chci více podporovat výjezdy našich lidi do zahraničí, protože ze zahraničních stáží si přinesou nové pohledy a velmi cenné zkušenosti. Doufám, že to epidemická situace již brzy dovolí.
S tím souvisí i moje přání zvýšit naši účast v mezinárodních projektech. Za poslední čtyři roky jich realizujeme osm v rámci Horizontu 2020, ale podíl na příjmu z těchto projektů činí asi 5 % z celkového obratu. V celkové sumě z loňských 270 milionů to není málo, ale určitě tady máme ještě rezervy. Mimo jiné i proto, že u nás pracuje hodně mladých lidí, kteří se svými zahraničními kolegy hovoří běžně anglicky a také neváhají vycestovat na zahraniční stáže.
Vedle účasti v těchto projektech je také důležité v nich hrát významnou roli. První vlaštovkou je projekt LifePopWat, řešený od loňského roku, ve výzvě EU Life, kde jsme v roli koordinátora.
Mým dalším cílem je dávat mladým a šikovným lidem příležitost uplatnit se i ve vedoucích funkcích. Chtěl bych, aby postdoci [osoba, která profesionálně provádí výzkum po dokončení svého doktorandského studia – pozn. red.] měli svá osobitá vědecká témata a k jejich řešení si vytvářeli své minitýmy. Ti úspěšnější by měli vést jednotlivé laboratoře a později oddělení, kde budou moci plně realizovat své myšlenky. I s tímto již můj předchůdce docent Tůma začal a za to mu chci poděkovat.