Lasery pro vědu i byznys

Vyvrtat díru o průměru padesáti mikrometrů do půlmilimetrové nerezové oceli je činnost, před kterou běžné firmy couvají. Pro tým Petra Hauschwitze v laserovém centru HiLASE to patří mezi ty snadnější úkoly. Dvaatřicetiletý vědec, jenž vede v Dolních Břežanech skupinu laserového mikroobrábění, vyvinul technologie, jež zrychlují a zlevňují práci s lasery a rozšiřují jejich komerční využívání. A nejen to: inspirován zahraničními modely, které umějí efektivně přenášet vědecké poznatky do byznysu, založil i vlastní startup HoloRing.

„Laser je nástroj – a nástroje jsou k tomu, aby měnily svět,“ říká doktor Hauschwitz, vedoucí výzkumné skupiny (ve středisku Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR), která drží světové rekordy ve vícepaprskovém laserovém mikroobrábění. To zní složitě, ovšem výsledky jeho práce mají brzy najít uplatnění v každodenním životě: třeba od antibakteriálních klik u dveří přes plicní ventilátory odolné vůči infekcím až po letadla se sníženým odporem vzduchu díky laserově vytvořené struktuře připomínající žraločí kůži.

Dědeček fyzikář jako inspirace

Lásku k fyzice pobral Hauschwitz od dědečka, učitele na střední škole. „Od mala mě vedl k tomu, abych s ním řešil matematiku a fyziku. Mě to samozřejmě na začátku hrozně nebavilo. Postupem času však vyšlo najevo, že děda měl pravdu. Byl to skvělý tah! Ukázalo se, že jsem v tom dobrý a začalo mě to bavit,“ říká mladý vědec, který má na kontě 25 studií a kolem 350 odborných citací. Při rozhodování o vysoké škole zvítězily lasery nad jinými obory. Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská ČVUT byla v té době jedna z mála vysokých škol, kde se v tuzemsku daly studovat lasery jako samostatný obor. „Původně jsem si myslel, že půjdu do průmyslu a ve vědě neskončím, ale nakonec to dopadlo jinak,“ přiznává Hauschwitz. Když v roce 2021 převzal vedení skupiny laserového mikroobrábění v HiLASE, byl jediným členem týmu. Dnes má jeho skupina třináct výzkumníků a techniků. „Vždycky jsem měl štěstí na skvělé studenty i kolegy. Řešíme oblast, která je zajímavá a sexy. Klíčem k úspěchu je však jasná vize a strategie. A také motivování kolegů a transparentnost. Máme plán, čeho chceme dosáhnout, který si rozkouskujeme na dílčí kroky. Aby i člověk s menším úkolem v laboratoři věděl, že přispívá do většího celku,“ vysvětluje svůj přístup k vedení lidí.

Rekordy v laserovém zpracování

Hauschwitzův tým dosáhl dvou světových rekordů: v počtu současně použitých laserových svazků (40 401) a v produktivitě nanostrukturování. Oč jde? Laicky řečeno místo postupného obrábění povrchu bod po bodu dokázali, že pracují s desítkami tisíc bodů najednou. „Pracovat bod po bodu po řekněme sto nanometrech, to je práce klidně na několik týdnů, ne-li měsíců. My užíváme v podstatě deset tisíc laserů najednou. Každý jednotlivý svazek dělá to, co by dělal normálně, ale má vedle sebe i desetitisíce dalších. Tato technologie otevírá cestu k průmyslovému využití postupů, které byly dosud omezeny jen na laboratorní vzorky. Díky ní lze upravovat povrchy materiálů tak, aby získaly nové vlastnosti: třeba antibakteriální účinky, lepší přilnavost při lepení či naopak sníženou přilnavost pro nečistoty a bakterie,“ vysvětluje mladý fyzik.

Seznam firem, s nimiž Hauschwitzův tým spolupracuje, je dlouhý. A působivý. Lze zmínit americký gigant Lockheed Martin, českou optickou společnost Meopta nebo inovativní IQS Group. Dle vědce tým většinou řeší „špeky“, se kterými si už firmy samy neporadí. Společně se společností Lockheed Martin spolupracuje na projektech, o kterých z důvodu mlčenlivosti nemůže mluvit, s Meoptou vyvinuli technologii, která urychluje výrobu stínových masek pro OLED displeje a s IQS Group vyvíjejí antibakteriální povrchy pro použití v medicíně.

Není to náhoda. Jde o systémový přístup inspirovaný zahraničím. „Byli jsme na návštěvě ve Vilniusu, kde mají skvělý ekosystém pro lasery. Právě z Vilniuské univerzity postupně vyrostlo padesát velmi úspěšných laserových firem,“ říká Hauschwitz. Podobný ekosystém pomáhá spolu s dalšími partnery budovat i kolem centra HiLASE v Dolních Břežanech, jež je součástí inovačního regionu STAR. Tato oblast představuje unikátní koncentraci vědeckých pracovišť, firem plus infrastruktury pro vznik byznysů na nevelké ploše, kde působí přes tisíc vědců z celého světa (sousedem je i superlaserové středisko ELI, které vzniklo za 6,7 miliardy korun). Rozvíjet tamní laserový ekosystém má navíc aktuální projekt Laser Pro, který propojuje výzkumné instituce a firmy z Česka, Litvy a rovněž Ukrajiny. „Jen asi dvacet procent rozpočtu tvoří výzkumné aktivity. Převážná část je zaměřená na podporu spolupráce s firmami, na zakládání startupů a spinoffů, vzdělávání a leadership vědců.

V Litvě to funguje, a proto se tam chceme inspirovat. Cílem projektu je kolem centra HiLASE vytvářet opět infrastrukturu startupů, spinoffů a dalších firem, které mají s těmito technologiemi něco společného a mají blízko k vzájemné spolupráci,“ vypráví Petr o projektu, který má přiblížit region STAR směrem k úspěšnému litevského modelu.

Firma ze žádosti o ruku

A Hauschwitz jde sám příkladem v propojování vědy s byznysem. Založil vlastní startup HoloRing, který využívá laserové technologie pro gravírování do šperků, zejména z tvrdých materiálů, jako je wolfram. „Chtěl jsem svoji přítelkyni požádat o ruku nějakým originálním způsobem, který mi bude zároveň blízký.

A vytvořil jsem prsten gravírovaný laserem. V té době jsme měli s mojí přítelkyní i chuť začít podnikat, takže se to spojilo dohromady,“ usmívá se. „Technologie si pronajímáme z HiLASE. Je to model běžně fungující v zahraničí. Doufám, že nejsem poslední vlaštovka, která díky středisku založí vlastní zaměstnanecký startup inspirovaný našimi technologiemi,“ říká Hauschwitz.

Věnuje se i popularizaci vědy. Je autorem knihy Příručka Lasermana, kterou loni vydala Grada. „V češtině nic podobného neexistovalo. Studenti museli informace hledat ve dvacet let starých skriptech, cizojazyčné literatuře nebo v horším případě na českých webech s často nesprávnými údaji. Místo teoretických odvození a složitých vzorců jsem se zaměřil na praktickou stránku laserových technologií. Nezabíhal jsem do kvantové mechaniky, soustředil se na využití v praxi,“ říká.

Projekt nakonec přerostl původní záměr – ke spolupráci přizval špičkové experty z celého Česka, kteří přispěli kapitolami o svých specializacích.

Petr Hauschwitz věří, že budoucnost laserových technologií přinese jejich masové rozšíření do každodenního života. K tomu však dle něj potřebujeme nejen báječné hi-tech technologie, ale především „otevřenější prostředí, kde budou věda a byznys fungovat v symbióze“. A právě o vytvoření takového prospěšného ekosystému se svým přístupem i příkladem sám snaží.