Průhledný materiál nanesený na okenní tabuli pomocí plazmového magnetronového naprašování řídí průchod tepla do místnosti v závislosti na venkovní teplotě. Unikátní objev tohoto materiálu je dílem vědců z Fakulty aplikovaných věd Západočeské univerzity v Plzni.
Týmu katedry fyziky Fakulty aplikovaných věd Západočeské univerzity (FAV ZČU), v jehož čele stojí prof. RNDr. Jaroslav Vlček, CSc. se podařil objev světového významu. Vyvinul průhledný materiál, který se nanese na okenní tabuli pomocí plazmového magnetronového naprašování a podle venkovní teploty řídí průchod tepla do místnosti. Nyní jsou plzeňští vědci zapojeni do výzkumného programu EU Switch2Save, který se zabývá úsporami energie potřebné pro klimatizaci budov, mimo jiné i pomocí aplikace termochromických materiálů na oknech budov.
Pozvání do programu EU
Nejprve konstatujme, že už samotná účast v evropském projektu není pro české vědce běžná a dosahuje se jí obtížně. Skupině prof. Vlčka se to podařilo díky vynikajícímu objevu, který získal mezinárodní patentovou ochranu.
„Od vzniku naší fakulty v 90. letech se věnujeme plazmovým technologiím," vzpomíná Ing. Jiří Rezek, Ph.D., výzkumný pracovník fakulty, který se věnuje zkoumání nových tenkovrstvých materiálů pomocí plazmových technologií.
„Před několika lety jsme se ve skupině prof. Vlčka začali zabývat materiálem, který má zajímavé vlastnosti. Jedná se o oxid vanadičitý (VO2), jehož klíčovou charakteristikou je to, že se chová jako izolátor při pokojové teplotě, ale jako vodič při teplotách nad 68 °C. Nicméně využití plného potenciálu VO2 by však bylo vždy problematické, protože jeho příprava je velmi obtížná. Nám se podařil jako prvním na světě zásadní krok - snížili jsme potřebnou teplotu při jeho získávání z 500 °C na 300 °C. Docílili jsme toho, že se oxid vanadičitý stal srdcem technologie, kterou nazýváme chytrá okna."
Výsledky výzkumu termochromických povlaků publikované v prestižních vědeckých časopisech vyvolaly oprávněný zájem a plzeňský tým byl přizván v roce 2019 do evropského výzkumného projektu Switch2Save, který se zabývá vysoce atraktivním a celospolečensky důležitým tématem šetření energie pomocí pokročilých úprav povrchu okenních tabulí. Sdružuje devět partnerů napříč Evropskou unií. Kromě koordinujícího Fraunhoferova institutu jsou řešiteli univerzity (ZČU v Plzni a NTU v Aténách), technologické firmy, ale například i druhá největší nemocnice v Řecku Agios Panteleimon, kde budou nová okna testována v reálném provozu.
„Cílem je udržení tepelného komfortu při výrazném poklesu nákladů na klimatizaci," vysvětluje Dr. Jiří Rezek. který byl zodpovědný za přenos technologie z plzeňské laboratoře do většího pracoviště v Německu.
(Celý článek naleznete v příštím vydání Technického týdeníku.)