Péče, kterou německý koncern BASF věnuje výzkumu a vývoji, je udivující: v loňském roce společnost tímto směrem investovala 1,8 miliardy €. V porovnání s rokem 2012 se tak jednalo o stomilionový nárůst. „V laboratořích naší firmy pracuje po celém světě přes 10 000 výzkumných pracovníků na zhruba 3000 projektech,“ uvedl Andreas Kreimeyer, člen představenstva BASF a ředitel výzkumu na mezinárodní tiskové konferenci této firmy, která se konala koncem května v německém Ludwigshafenu, domovském městě BASF, a byla zaměřena na výzkum a využití nanotechnologií. BASF plánuje, že do roku 2020 bude mít 50 % svých vědecko-výzkumných center lokalizovaných mimo Evropu. Důvodem tohoto plánu je být blíže zákazníkům a mladým talentovaným inovátorům na různých místech světa. V nedávné době společnost již otevřela 6 nových laboratoří v USA a v Asii. Ve spolupráci s univerzitami založila v Kalifornii výzkumné středisko California Research Alliance by BASF (CARA). V něm se hlavní výzkum zaměřuje na biologii a nové anorganické materiály pro oblast energetiky, elektroniky a obnovitelných zdrojů. V Asii BASF spojil síly s nejlepšími univerzitami v Číně, Japonsku a Koreji a založil výzkumnou iniciativu Network for Advanced Materials Open Research (NAO). V tomto společném projektu probíhá výzkum materiálů pro široké použití, včetně produktů pro automobilový průmysl, stavebnictví, vodohospodářství a větrnou energetiku. Svou vědecko-výzkumnou sílu společnost loni ukázala i tím, že si nechala zaregistrovat 1300 patentů, výrazně více než konkurenční chemické koncerny Dow Chemical, Du- Pont nebo Bayer. Prodej nových produktů uvedených na trh v posledních pěti letech činil loni zhruba 8 miliard €. V loňském roce uvedla společnost na trh více než 300 nových produktů. Klíčové oblasti výzkumu Výzkumnými oblastmi, na které se BASF zaměřuje velmi intenzivně, jsou baterie pro mobilitu, enzymy, tepelné řízení staveb, organická elektronika, podpora zemědělství, větrná energetika, lehké kompozitní konstrukce nebo vodohospodářství. Tento výzkum se podle Andrease Kreimeyera opírá o tři technologické segmenty: 1. Zpracování surovin – především výroba olefinů, aromatických sloučenin, superabsorpčních polymerů na biobázi 2. Bílá biotechnologie – vývoj kyseliny jantarové na biobázi, detergentních enzymů, schizofylanu pro výnosnější těžbu ropy 3. Nové materiály, systémy a nanotechnologie – vývoj nových membránových materiálů, biodegradabilních polymerů V oblasti vývoje enzymů pracuje BASF v současné době například na enzymech pro výrobu krmiv (fytáza, glukanáza, xylanáza). Cílem koncernu je stát se dodavatelem enzymů na strategicky významné trhy v oblastech krmiv pro zvířata, detergentů a čisticích prostředků a přípravků pro potravinářský průmysl. Intenzivně se rozvíjí rovněž práce na nových chemikáliích a látkách pro lithium- -iontové baterie (katodové a anodové materiály, elektrolyty, práce na bateriích příští generace: lithium-sulfur). BASF usiluje o to, stát se jedním z předních výrobců materiálů a komponent pro konstrukci baterií. Nanotechnologie a udržitelný rozvoj Nanotechnologie považuje BASF za jeden z klíčových faktorů pro strategii udržitelného rozvoje. Na vývoj a výrobu v nanorozměrech strukturovaných materiálů či povrchů proto německý koncern v současnosti upírá velkou pozornost. Přínos nanotechnologií by totiž mohl být v dohledné budoucnosti značný – mohl by sahat od medicíny přes energetiku a elektroniku po stavebnictví. V nanotechnologických oborech se vědci zabývají vývojem, výrobou a použitím materiálů, jejichž struktura, částice, vlákna či destičky jsou menší než 100 nanometrů, díky čemuž disponují tyto materiály novými a velmi zajímavými vlastnostmi. BASF od roku 2012 spolupracuje na výzkumu uhlíkových materiálů s mohučským Institutem Maxe Plancka pro výzkum polymerů v rámci Carbon Materials Innovation Center. Jedním z klíčových projektů je zde výzkum grafenu. Jedná se o materiál, který by mohl rozhodujícím způsobem přispět k technickému pokroku v oblasti organických diod emitujících světlo (OLED), displejů, a dokonce i baterií a katalyzátorů. Grafen těsně souvisí s grafitem, na rozdíl od něj jej však tvoří jen jedna vrstva atomů uhlíku o tloušťce menší než jeden nanometr. Tento materiál je velmi účinný vodič elektrického proudu a tepla. Je velmi stabilní, ale také pružný a flexibilní. Vzhledem k tomu, že je tak tenký, se ve skutečnosti černý materiál jeví jako průhledný. Využití grafenu se rýsuje například v automobilovém průmyslu, elektronice nebo energetice. „BASF v současné době společně se společností Daimler vyvíjí grafenové e-textilie k vyhřívání sedadel,“ uvedl Matthias Schwab, vedoucí výzkumu grafenu v koncernu BASF. Další velmi zajímavou aplikací by mohly být tisknutelné superkondenzátory se zvýšenou kapacitou. Zde by se měly uplatnit výhody grafenu, jako jsou mimořádně vysoká elektrická vodivost a poréznost. Klaus Müllen z Institutu Maxe Plancka pro výzkum polymerů vyjmenoval největší přednosti grafenu, nejmladšího člena uhlíkové rodiny. Jsou jimi: » pozoruhodně vysoká elektronová mobilita při pokojové teplotě (15 000 cm2.V–1.s–1) » průhlednost (pohlcuje pouze 2,3 % bílého světla) » tepelná vodivost (vyšší, než jakou mají uhlíková nanovlákna nebo diamant) » lze z něj vytvářet velmi tenké vrstvy o tloušťce pouhého jednoho atomu » je velmi lehký, pouze 0,77 mg.m–2 » mechanická pevnost je stokrát větší než u oceli » flexibilita, lze jej stlačit do podoby fullerenů nebo stočit jako nanovlákna Jako nové paradigma polymerové syntézy spatřuje Klaus Müllen tvorbu grafenových nanopásů. Vyrábět je prý bude možné s atomární přesností. Budoucí aplikace grafenu podle BASF Podle společnosti BASF se v dohledné době na trhu objeví na bázi grafenu vyrobené vodivé přípravky a inkousty – tzn. tištěná elektronika či tzv. e-textil. Dále to budou kompozitní materiály, které budou charakterizovat lepší antistatika, izolační schopnosti a mechanická pevnost. Ve střednědobém výhledu můžeme očekávat nové látky k ukládání energie, které najdou uplatnění v bateriích a kondenzátorech. Na trh budou uvedeny i nové urychlovače katalýzy. V dlouhodobém výhledu se pak můžeme těšit na průhledné vodivé povrchové materiály, které najdou uplatnění v displejích. Objeví se i nové uhlíkové polovodiče pro tranzistory a spintroniku. /pj/
