Na vývoji stroje a jeho zkoušení se roky podílely vědecké týmy fakult strojní a textilní Technické univerzity v Liberci (TUL) a Ústavu pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace. Vývoj stroje také podpořila klastrová organizace Nanoprogress. Zkonstruovaný stroj dokáže značně urychlit výrobu vláken.
Ta se navíjejí na nosné jádro, jakým je třeba hedvábí a vyráběný materiál získává pevnost. Materiál má ale zároveň specifické vlastnosti, které mu dodávají nanovlákna.
Nanovlákna vznikají pomocí střídavého proudu
Vyvinutou linku má univerzita v České republice chráněnou patenty, pracuje i na mezinárodním patentu. Princip výroby tohoto materiálu je totiž zcela nový. Nanovlákna vznikají z polymerního roztoku pomocí střídavého proudu.
Vlákna se navíjejí na nosné jádro, jakým je třeba hedvábí a vyráběný materiál získává pevnost.
„Celý proces je šestkrát až desetkrát rychlejší než při nanášení nanovláken stejnosměrným proudem. Přilnavost nanovláken k jádrové přízi je navíc vyšší,“ popsal výhodu nového postupu David Lukáš, vedoucí katedry netkaných textilií a nanovlákenných materiálů Fakulty textilní TUL.
Linka dokáže vyrábět příze opatřené nanovlákny zhruba rychlostí 15 metrů za minutu. Nanovlákna, které vyrobí střídavý proud, vědci nazývají nanovlákenná vlečka. Ve stroji vlečka stoupá samovolně vzhůru. V cestě jí stojí rotující jádro, a to vlečka ovinuje. Příze je nosič, který zajišťuje pevnost kompozitního materiálu.
Využití? Filtrace nebo zdravotnictví
„Může to být hedvábí, staplová příze, a to z chemických i přírodních materiálů, zkoušeli jsme i tenký drátek. Právě různými druhy nosného jádra dosáhneme rozličných vlastností výsledného materiálu,“ vysvětlil Jaroslav Beran z Katedry textilních a jednoúčelových strojů Fakulty strojní TUL.
Podle libereckých vědců by vyvinuté zařízení mohlo najít využití nejen v oblasti filtrace a speciálních technických tkanin a pletenin, ale i ve zdravotnictví. Zejména v regenerativní medicíně a tkáňovém inženýrství.
„Možné jsou například oční drény při operativním léčení zeleného zákalu, kýlní síťky či jakékoliv krycí a obvazové materiály nebo chirurgické šicí nitě,“ uvedl David Lukáš.
Materiál by mohl sloužit například i pro separaci kmenových buněk. Kvůli tomuto možnému využití už do Liberce přijeli vědci z univerzity v Birminghamu.
Za linku získali vědci zlatou medaili
O zkonstruovanou linku mají zájem i firmy. Dvě tyto linky už univerzita prodala a je v kontaktu s dalšími českými firmami. Mezifakultní vědecký tým získal za novou linku zlatou medaili v kategorii Inovační zpracovatelská technologie na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně.
„Toto zařízení získalo ve všech hodnocených kritériích absolutně nejvíc bodů. Tak mimořádně inovativní exponát hodnotitelská komise pro udělování zlaté medaile dosud nehodnotila,“ konstatoval tajemník hodnoticí komise Bohuslav Bušov.
