Mladý vědec Tomáš Syrový z Fakulty chemicko-technologické Univerzity Pardubice kouzlí s materiálovým tiskem

Chytré textilie a pleny, nejrůznější tištěné senzory, akumulátory či paměti. Za tím a mnohým dalším stojí mladý vědec Tomáš Syrový z Katedry polygrafie a fotofyziky Fakulty chemicko-technologické Univerzity Pardubice. Vymýšlet nové věci na poli materiálového tisku ho zkrátka baví. Když pozná nový materiál, ihned přemýšlí, jak jeho funkčnost dále využít.

„V materiálovém tisku jde v podstatě o to, že se snažíte připravit tiskem levně a ve velkém objemu nějakou funkční věc, která může pomoci v denním životě. Díky tisku se příprava daného produktu uskuteční výrazně levněji, a tím umožní snadnější dostupnost,“ popisuje výhody materiálového tisku Ing. Tomáš Syrový, Ph.D., z Katedry polygrafie a fotofyziky Fakulty chemicko-technologické Univerzity Pardubice. „Jsou to věci od jednoduchých vrstev až po složitější struktury, jako jsou senzory, baterie, displeje nejrůznějších technologií, tranzistory, paměti, a z nich zkomponované celky jako například elektrochromní demonstrátor, založený na plně tištěné baterii a elektrochromním displeji,“ dodává.

Chce využít masivní výrobní potenciál tiskových technik, které dnes při grafickém tisku dokážou produkovat i rychlostí 1 km za minutu. Existují dokonce tiskové stroje, které jsou schopné potisknout 5 m širokou fólii či papír, tedy plochu o rozměrech fotbalového stadiónu potisknou přibližně za jednu minutu. Své nápady realizuje jak v laboratorním, tak i v průmyslovém měřítku. Je zapojen do několika národních i mezinárodních projektů. „Materiálovým tiskem můžete zhotovovat produkty od tištěných RFID štítků přes tištěná léčiva, senzory úniku a průsaku kapalin, jednoduché funkční vrstvy zajišťující např. sterilitu povrchu produktu až po různé senzory, jako je např. bandážový senzor,“ vyjmenovává příklady využití materiálového tisku Syrový.

Spolupracuje multioborově s odborníky z oboru elektrotechniky, textilního průmyslu, chemického průmyslu, automobilového průmyslu, zdravotnictví, potravinářství, s výrobci bílé a domácí techniky. Vývoj se vždy snaží orientovat na běžné a spotřební věci. Jako například chytré inkontinenční pleny určené pro zařízení LDN či tzv. domácí péči, které vyvíjí s dr. Kubáčem ze společnosti COC Pardubice pro společnost Fatra, a.s. Přímo na plenový materiál se tiskne speciální senzor, který následně umožňuje obslužnému personálu hlídat stav nasycení pleny na dálku, čímž účinně předchází opruzeninám či dekubitům u dlouhodobě ležících pacientů. „Výhodou našeho řešení je robustnost technologie přípravy senzoru a jeho nízká cena, protože jsme tento senzor schopni tisknout při rychlostech 200 metrů za minutu a více. To nám dává velkou výhodu oproti konkurenčním řešením, které jsou většinou založeny na vkládání senzorových elementů, které nemusí ani poskytovat tak dobrý uživatelský komfort,“ doplňuje Syrový, který do budoucna přemýšlí o obdobném řešení i pro dětské pleny.

Dalším příkladem je bandážový senzor, který vyvíjí s firmou INOTEX, OTK Group a testuje ho spolu s Fakultní nemocnicí Hradec Králové. Daný senzor zase pomůže personálu v nemocnicích indikovat stav krytu ran tím, že určí vhodný okamžik výměny bandáže. Ta hraje velmi důležitou roli při efektivním hojení ran. Dané senzorové řešení se právě testuje na krytech ran pro končetiny a uvažují aplikaci i na břišní oblasti. Doktor Syrový spolu s partnery si na něj podali patent. Letos chce realizovat i přenos výroby senzoru na průmyslovou úroveň, kde otestuje výrobu senzorů tiskem v průmyslovém měřítku, tedy v objemu minimálně desítek tisíc kusů takovýchto senzorů.

Věnuje se také vývoji tištěného lithiového akumulátoru, založeného na tištěných vrstvách, které mají velmi slibné nabíjecí a vybíjecí charakteristiky a umožňují rapidní nabíjení/vybíjení při zachování vysoké kapacity elektrod, a nabíjí se pomocí energy harvesting systému. V rámci vývoje tištěných akumulátorů pro energy harvesting systémy se využívá synergie konsorcia projektu Subatex, ve kterém je zastoupena skupina elektrotechniků ze ZČU vedená doc. Hamáčkem, společnost Applycon, která se zabývá implementací elektrotechniky do oděvů. Dále jsou zde přední české firmy z oblasti vývoje a výroby nanovlákenných struktur – SPUR Zlín, vývoje chemických specialit – Centrum organické chemie, dvě skupiny z VUT v Brně, které mají v konsorciu za úkol zajišťovat orientaci směru vývoje a charakterizací Lion akumulátorů (CVVOZE), a dále pak skupina prof. Weitera, která pro dané funkční oblečení vyvíjí tištěné solární články. „V současné době jsme v pokročilém stádiu a letos byla na veletrhu Avantex prezentována volnočasová bunda s výstražným diodovým systémem, vybavená dalšími výše zmíněnými technologiemi. Dané technologie jsou však plánovány i na další chytré textilie, např. na pracovní oděvy hasičů, záchranářů, policistů,“ popisuje využití chytrých textilií Syrový.

Za své úspěchy posbíral Tomáš Syrový také řadu cen. Tu poslední mu udělil rektor Univerzity Pardubice prof. Miroslav Ludwig za publikaci textu s názvem „Cathode material for lithium ion accumulator sprepared by screenprinting for Smart Textile applications“ (Journal of Power Sources, Vol. 309, 2016). „Ty věci mě prostě baví. Když poznám nějaký nový materiál, co má nějakou funkčnost, hned přemýšlím, jak ho k něčemu využít. Důležité pro mě je to, že se na mě lidé obrací znovu a znovu kvůli spolupráci, výzkumu nebo řešení problémů. To je určitě také důkaz, že vaši práci lidé respektují,“ hodnotí své úspěchy doktor Syrový.

Ing. Tomáš Syrový, Ph.D., působí na Katedře polygrafie a fotofyziky Fakulty chemicko-technologické Univerzity Pardubice. Zabývá se materiálovým tiskem. Je autorem či spoluautorem 32 odborných publikací v IF či recenzovaných periodikách. Na mezinárodních a národních konferencích přednesl více jak 35 příspěvků. Je autorem řady patentů, užitných vzorů, funkčních vzorků a ověřených technologií, z nichž vybrané jsou licenčně uplatněny. Za svou práci obdržel řadu ocenění doma i v zahraničí. Zatím poslední ocenění je od rektora Univerzity Pardubice za publikaci v časopise Journal of Power Sources (Vol. 309, 2016) s vysokým impakt faktorem, které obdržel v listopadu 2016.

Rozhovor s Ing. Tomášem Syrovým, Ph.D., čtěte v univerzitním Zpravodaji: http://zpravodaj.upce.cz/osobnosti/2017/tomas-syrovy/

Bližší informace:
Ing. Tomáš Syrový, Ph.D.
Katedra polygrafie a fotofyziky Fakulty chemicko-technologické UPa
telefon 466 038 032, mobil 604 615 734
e-mail tomas.syrovy@upce.cz

Ing. Valerie Wágnerová
mluvčí Univerzity Pardubice
telefon 466 036 555, mobil 602 487 730
e-mail promotion@upce.cz