Doposud bylo sklo po zvukové stránce vnímáno jako ryze odrazivý materiál. Díky unikátním vlastnostem obkladového skla Glasio vyvinutého pražskou firmou Aveton se však úhel pohledu mění. Zcela nové sklo zvuk pohlcuje a tím v interiérech (od domácích poslechových místností přes posluchárny škol po divadla a koncertní síně) přispívá k vytváření pocitové akustické pohody. Nový materiál vychází z bohaté historie sklářství v Česku, přitom ji však doplňuje o moderní technologie.
„Akustické sklo Glasio můžeme bez nadsázky označit za revoluční materiál, který nemá ve světě obdoby. Odlišuje se od všech konvenčních materiálů a představuje novou dimenzi synergie estetiky a akustické funkčnosti,“ říká Michal Šitych, jednatel společnosti Aveton a vedoucí vývojového týmu. Pro další rozvoj materiálu našla společnost partnera na Fakultě strojní (FS TUL) a Ústavu pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace Technické univerzity v Liberci (CXI TUL).
Při vývoji nových možností Glasia se firemní odborníci a univerzitní tým, ve kterém jsou zastoupeni odborníci z oblasti skla a pokročilých technologií, zaměřili nejen na mechanické vlastnosti a akustickou jedinečnost, ale také na rozšíření potenciálu Glasia v oblasti designu. To se podařilo realizovat v rámci společného grantového projektu s názvem Optimalizace vlastností akustických panelů recyklovaného křišťálového skla Glasio funkcionalizovaných nanovlákennými aditivy.
„Vývoj nyní primárně zaměřujeme na optické vlastnosti panelu doplněné o možnosti jedinečného tvarování s důrazem na vhodné nasvícení. K zajištění dalších funkčních vlastností, jako například antibakteriální funkce či hydrofobní úpravy, bylo využito pokročilých technologií z oblasti nanotechnologií,“ konstatuje Ing. Šitych.
ZUŽITKUJÍ TECHNOLOGICKÝ ODPAD ZE SKLÁREN
Glasio je nejen unikátním spojením akusticky pohltivého skla a originálně funkčního designu, ale podle dostupných informací také výrazně ekologickým produktem. Základní surovinou na jeho výrobu je totiž technologický odpad ze sklářské produkce křišťálového užitkového skla. „Recyklujeme střepy ze skláren, které se nejprve nadrtí a následně síťují na předem stanovené frakce. Aby byla zajištěna akustická funkce panelu, tak jsou střepy nasypány do formy přesně stanoveným způsobem a v poměru jednotlivých frakcí. Následně je panel zataven ve sklářské poklopové peci,“ přibližuje výrobní postup Michal Šitych.
Podle vedoucího spolupracující Katedry sklářských strojů a robotiky FS TUL doc. Vlastimila Hotaře se jedná o takzvanou upcyklaci. Jde o proces přeměňování odpadového materiálu nebo nepotřebných produktů v nové materiály či produkty lepší kvality pro zlepšení hodnot životního prostředí. „Znamená to zhodnocení materiálu či nalezení využití pro něco, na co je nahlíženo jako na odpad a co žádné jiné využití nemá. V našem případě dostávají střepy zcela novou kvalitu po stránce mechanických vlastností i po stránce designové. Výhodou je, že nedostatek střepů nehrozí. Při výrobě křišťálového užitkového skla vznikají odpadové střepy v rozsahu 40 až 70 % z objemu základní suroviny. Ty jsou opětovně použity pro další tavení skla, ale mohou být použity i pro výrobek s vysokou přidanou hodnotou, jako jsou právě akustické panely,“ říká doc. Hotař.
ZVUKOVÁ ENERGIE SE MĚNÍ V TEPLO
Materiál Glasio je tvořen částicemi křišťálového skla teplotně propojenými tak, aby vznikla řízená porézní struktura v celé tloušťce panelu. Díky řízené poréznosti a specifické geometrii dochází k prostupu zvukové energie do hmoty panelu. Při vzájemném tření s částicemi skla se zvuk tlumí a akustická energie mění na energii tepelnou. „Zvuková energie je úspěšně absorbována a neodráží se zpět do prostoru jako u plochého skla. Eliminuje tak nežádoucí hluk a vytváří akustickou pohodu v daném prostoru,“ konstatuje Jiří Vašek z oddělení marketingu a produkce firmy Aveton.
AKUSTICKÁ POHODA A PŘÍJEMNÝ DESIGN
Snahou společnosti je vytvářet, aplikovat a realizovat nové materiály v oblasti akustiky a udávat trend inovací této oblasti. Nový akustický panel ze skla Glasio je podle vyjádření představitelů společnosti výsledkem firemního záměru sladit dvě v současné době stále nedokonale propojená odvětví: oblast dobré akustické pohody s efektním designem. Což současný trend interiérového designu mnohdy postrádá. Je totiž primárně zaměřen na pohledový beton, prosklené příčky a minimalistický nábytek. Následkem tohoto trendu, respektive absence prostorové akustiky, se tyto místnosti vyznačují vyšší hladinou hluku, a tím i horší srozumitelností mluveného slova. V důsledku toho se dostavuje také nižší soustředění. Právě proto by mohl být o nový materiál mezi architekty a interiérovými designéry velký zájem.
Instalaci panelů ze skla Glasio pro zvýšení akustické pohody už využila ve svých posluchárnách například Fakulta stavební ČVUT Praha. „Vedle výuky slouží tyty prostory pro pořádání a přenos zahraničních konferencí. Projekt nových poslucháren Fakulty stavební ČVUT výmluvně reprezentuje potenciál a způsob práce Avetonu. Jde jednoznačně o nejprogresivnější přednáškové sály, které jsme doposud vytvořili,“ tvrdí Michal Šitych. Podle něj se podařilo vyvinout ideální základní systémovou variantu aplikovatelnou do praxe a nyní se vývoj zaměřuje na rozšíření základního akustického panelu o další funkční vlastnosti.
SPOLEČNÝ PROJEKT S LIBERECKOU UNIVERZITOU
Ve společném projektu, který je realizován za finanční spoluúčasti TA ČR, se partneři z průmyslové praxe a akademické půdy zaměřují mimo technologickou stránku i na vytvoření nových optických možností, které významně rozšíří prodejní portfolio. I díky tomu se zvýší možnosti uplatnění materiálu na trhu. Při jakékoli změně struktury akustického panelu je však nutné sledovat a optimalizovat teplotní křivku (a s tím související mechanické vlastnosti panelu) už při samotné výrobě.
„Aby byla zajištěna kvalita provedení akustického panelu, je třeba měřit teplotní pole v poklopové peci při výpalu, což jsme zajistili pomocí termočlánků. V přímé provázanosti na měření teplotního pole byly jednotlivé vyrobené panely rozřezány a testovány na pevnost v ohybu. Díky tomu jsme byli schopni navrhnout optimalizaci výroby tak, aby byla zajištěna jednota vyrobených panelů i při změně jejich struktury,“ upřesňuje Ing. Marie Stará, Ph.D., která tuto problematiku řeší na Katedře sklářských strojů a robotiky FS TUL.
Glasio je vyrobeno sintrováním recyklovaného křišťálového skla a díky tomu skýtá velký potenciál v designovém ztvárnění. Jedinečnost výsledného produktu lze docílit volbou kombinací barevného provedení s vhodným nasvícením. I proto pokračují snahy najít nové optické možnosti, které by posunuly akustický panel zase o krok dál. „Vyzařování světelné energie bez samotného světelného zdroje představuje další optický efekt akustického skla Glasio. Díky luminiscenčním materiálům, které jsou po osvitu schopny vyzařovat pohlcenou energii ve formě viditelného světla, je výsledkem originální design,“ upřesňuje dr. Stará a připomíná, že například v roce 2021 navrhla studentka doktorského studia Zuzana Hrubošová z CXI TUL návrh solitérního obrazu, ve kterém skloubila možnosti nových barevných technik implementovaných do solitérního prvku z materiálu Glasio.
SPECIÁLNÍ POVRCHOVÁ ÚPRAVA: ŠANCE DOCÍLIT ANTIBAKTERIÁLNÍ FUNKCE
Doktorandka Zuzana Hrubošová se zabývá také způsobem čištění panelů Glasio. Skleněný panel je poměrně hodně členitý, a tudíž se na něm více zachytávají nečistoty, prach a bakterie. Řešením může být vhodná povrchová úprava. „Vyvinuli jsme speciální hydrofobní polituru, která je navržena tak, aby fungovala na členité textuře panelů Glasio. Politura spojuje vybrané druhy nanočástic ve specifických koncentracích v silikonovém základě a díky tomu vykazuje panel výborné hydrofobní a oleofobní vlastnosti. Na takovém povrchu se nečistoty i bakterie zachytávají v několikanásobně nižší kvantitě, a proto je čištění a udržování panelů jednodušší. Nová politura navíc zlepšuje mechanické vlastnosti povrchu a funguje rovněž jako žáruvzdorná ochrana. Specifický způsob nanášení stříkací pistolí zajistí, že se póry neuzavřou. Sklo tak neztratí akustickou pohltivost. Můžeme volit i barevné nástřiky a rozšířit barevnou škálu panelů. Podstatné je zvolit vhodnou konzistenci, aby nástřik nezatekl do pórů,“ vysvětluje Ing. Hrubošová s tím, že nyní experimentuje s přidáním dalších nanočástic s fotokatalytickým účinkem.
„Známé jsou třeba antibakteriální vlastnosti oxidu titaničitého v kombinaci anatasu a rutilu o velikosti 20 až 30 nm,“ dodává Zuzana Hrubošová s tím, že výsledky pokusů ukazují, že je možné docílit i samočisticí funkce prostřednictvím fotokatalytické aktivity. Na CXI TUL proto připravují další sérii vzorků s povrchovou úpravou obsahující nanočástice TiO2, která bude sloužit pro další optimalizaci této jedinečné vlastnosti. Prvotní otestování fotokatalytického účinků se provádělo pomocí „chytrých“ inkoustů (s aplikací barviva resazurin, které v průběhu testovaní mění barevnost na aktivním povrchu). Tato metoda barevných inkoustů je vhodná a rychlá pro prvotní otestování fotokatalytické aktivity u nejrůznějších samočisticích povrchů. Další část vzorků byla podrobena certifikovanému antibakteriálnímu testu zaměřenému na G-bakterie [gramnegativní bakterie mají buněčnou stěnu tvořenou převážně lipopolysacharidy a svrchu překrytou druhou membránou, následkem toho vycházejí tyto bakterie z Gramova barvení zbarvené růžově na rozdíl od grampozitivních bakterií, které se jeví jako modrofialové — pozn. red.] (ISO standardní norma č. 27447:2019 — zkušební metoda pro antibakteriální aktivitu polovodivých fotokatalytických materiálů).
PŮSOBIVÝ DESIGN, ÚSPĚCH V DUBAJI
Vloni představila společnost Aveton nový materiál v národním pavilonu České republiky na všeobecné světové výstavě EXPO 2020 v Dubaji. Podle návštěvníků z odborné veřejnosti unikátní akustické sklo Glasio dokonale naplnilo vizi české účasti i krédo celé výstavy rozdělené do částí „Udržitelnost“, „Mobilita“, „Příležitost“ (Sustainability, Mobility, Opportunity). Velkorysá 14m stěna tvořená z designových křišťálových panelů, které dokážou pohlcovat zvuk, byla nepřehlédnutelnou součástí expozice „Česká republika — země pro budoucnost“ (Czech Republic — the Country for the Future).
Za unikátní expozici bylo Glasio označeno i na výstavě Designblok v Praze 2020, kde mohli návštěvníci vejít do prostoru „Expozice ticha“ a zažít akustickou pohodu takříkajíc na vlastní kůži.
MAJÍ NAKROČENO I DO SVĚTA
Základní formát desek disponuje rozměry 1 000 × 450 mm, ale je možné jej dále řezat i skládat podle požadavků architektů a designérů. Podle dosavadních ohlasů patrně Glasio brzy najde své pevné místo na českém i světovém trhu. V současné době probíhají experimenty s prostorovým tvarováním skleněných panelů, které nabídne širokou škálu dalšího využití.