Česká technologie rozluští srdce všech věcí, prosazuje se u NASA
Když sedí Jan Jakůbek ve své holešovické kanceláři a ukazuje snímek z roku 1993, jak coby mladý vědec pracuje při vývoji urychlovače částic nedaleko Ženevy, člověk se neubrání srovnávání, jaké barvy tehdy fotky měly. O barevné spektrum ale nejde jen v rovině nostalgie, je důležité pro zobrazení výsledků práce, ke kterým došel. Dnes vede firmu Advacam, jejíž technologie umí přesně rozeznat a barevně odlišit složení materiálů. Bateriový nebo čipový byznys v tom vidí svoji budoucnost, podobně jako třeba výrobci letadel či vesmírní vizionáři.
Technologie firmy Advacam vědce Jana Jakůbka a podnikatele Jana Sohara umí detailně zobrazovat vnitřek věcí. Jejich detektor se dá díky unikátnímu čipu použít jako velice pokročilý rentgen, jenž na rozdíl od normálního rentgenu dokáže natočit barevné video. Barvy jsou rozděleny podle toho, ze kterého materiálu daná věc je.
Skvělé je to třeba pro průmysl, který může nedestruktivně kontrolovat kvalitu vnitřku výrobků z kompozitních materiálů. Zatímco obyčejný rentgen jim dá obrázek jen formou šedé změti použitých materiálů, technologie Advacamu může barevně odlišit například jen jeden jediný.
Video může mít i tisíce rámečků za sekundu, takže sledující jsou schopni vidět rovněž dynamický vývoj věcí uvnitř – hodí se tedy k testování a zkouškám. „Velkým tématem jsou baterie. Na snímku jsme schopni odlišit nabitou baterii od vybité, v jaké je kondici a podobně. Když se podíváte na výrobní linku, je potřeba výrobky kontrolovat, protože se baterie chrlí v obrovských masách,“ přibližuje jeden způsob použití Jan Jakůbek.
Nejde pouze o teorii, světové firmy si už jejich technologii pořizují a hlásí se i konkurenti jejich odběratelů poté, co zjistili, že ostatní dělají stejnou práci rychleji a daleko přesněji. Výrobci čipů díky Advacamu například analyzují kvalitu krystalů, technologie se ale hodí také restaurátorům nebo obchodníkům s uměním k určení použitých barev na uměleckých dílech, potažmo k odhalení falz.
Daleko zajímavější je však využití v kosmických technologiích. Pro přesnější popsání, k čemu může technologie Advacamu sloužit a čemu dovede zabránit, je potřeba vrátit se do roku 2016 ke zkáze japonské rentgenové observatoře Hitomi, jejíž hodnota dosahovala v přepočtu téměř sedmi miliard korun.
Fungovala pouhých 38 dnů a pak shořela v atmosféře. Co se stalo? Dostala radiační dávku vesmírného záření a její přístroje se „zbláznily“. Detekovaly její špatné nastavení a zapnuly vyrovnávací rotaci. Ta satelit nakonec roztočila tak, že se stal neovladatelným a rozpadl se.
Detektor Advacam ale umí sluneční bouři, potažmo příchod silné radiační vlny, včas rozeznat. Předchází jí totiž specifický proud částic. „Jakmile je poznáme, můžeme říct počítači, aby se vypnul a počkal, až se bouře přežene, což mu opět čip oznámí,“ popisuje Jan Jakůbek.
Stejně tak může být technologie prospěšná astronautům, kteří se při příchodu vlny radiace mohou ve vesmírných modulech schovat, případně natočit stanici tak, aby absorbovali co nejmenší dávku. Čipy se díky tomu dostaly zhruba patnáctkrát na ISS, používá je i NASA. SpaceX čip použila na misi Polaris Dawn.
Pětidenní let odstartoval 10. září 2024 a pronikl do rekordní výšky 1408,1 kilometru, jíž lidstvo nedosáhlo od dob programu Apollo. Hodnoty a složení radiace z této výšky tak vědci dosud detailně neznali. Díky Evropské kosmické agentuře (ESA) má detektor od Advacamu šanci dostat se na stanici Gateway, což by mohla být laboratoř kroužící po orbitě Měsíce. Protože značná část nákladů projektu půjde za americkou NASA, je nyní v době amerických vládních škrtů projekt nejistý.
Cesta k čipu
Jan Jakůbek je původem vědec, který se stal podnikatelem proto, aby slibnou technologii dotáhl ke komerčnímu využití. Je v Česku jedním z mála, komu se povedlo přejít z vědy na druhý břeh. Ještě než se začal věnovat převážně byznysu, stihl hodnotu svého H‑indexu, jenž měří citační ohlas vědeckých článků, dovést přes hranici 200 bodů, čehož dosáhnou jen opravdu špičkoví vědci zapojení v mezinárodních institucích (uznávaní profesoři mívají kolem 50).
Je to mimochodem díky tomu, že jeho jméno je připojeno k objevu takzvané božské částice, tedy Higgsova bosonu, jedné z největších vědeckých událostí tohoto století. Přitom proti vám sedí obyčejný chlapík se sportovní postavou a dlouhými vlasy, který miluje lezení po skalách.
Jméno českých fyziků
Do CERN začal Jakůbek kdysi jezdit v rámci postgraduálního studia ČVUT, kde studoval jadernou fyziku. Nad zažloutlou oskenovanou fotkou vzpomíná na to, jak špatně byla tehdejší česká vědecká komunita honorována a výdělkem byly převážně diety ze zahraničních cest jako v jeho případě ze Švýcarska. „Neměli jsme sice vybavení, ale mohli jsme jim pomoci úrovní našeho vzdělání. To bylo díky bohu nedotčené komunismem, protože fyzika stála mimo jeho přímý politický vliv. Pár věcí se naší skupině z ČVUT podařilo ve Švýcarsku vyřešit a získali jsme si dobré jméno,“ vypráví.
V roce 2002 se výsledky jejich práce zdály tak slibné, že se na nich rozhodli pracovat samostatně v Praze. Profesor Stanislav Pospíšil dal dohromady skupinu talentovaných vědců a s nimi na ČVUT založil Ústav technické a experimentální fyziky. „Dostali jsme dost pionýrské prostory. První měsíc jsme trávili v montérkách a opravovali zdi a tahali kabely. Nábytek jsme kupovali z druhé ruky, počítače si přinesli svoje,“ popisuje zrod ústavu, který žije už 23 let a čítá na 100 lidí.
Všichni v ústavu se museli na začátku snažit, aby sehnali externí financování. Žádali o granty, publikovali, podepisovali mezinárodní spolupráce. Protože jejich technologie byla jedinečná, s citacemi v odborných článcích se jim dařilo a podpora narůstala. „Po deseti letech jsme tu spolupráci s CERN dotáhli tak daleko, že jsme si řekli, že by bylo fajn technologii využít i mimo vědu. Ale z dnešního pohledu jsme byli trochu naivní,“ vzpomíná.
Nejstarší spin‑off
Technologie, se kterou si „hrají“ vědci, totiž bývá ve spolehlivosti na trochu jiné úrovni než to, co potřebuje komerční sektor. Žádná náhoda, žádné opravy za chodu se v byznysu dělat nedají. Výhrou tak bylo, že prvními „zákazníky“ byli opět vědci, kteří pomohli technologii doladit. Druhou výzvou byla právní stránka. Předávat jen tak technologii z CERN bylo možné jen tehdy, když ústav uzavřel společný podnik se zákazníkem.
A jak spolupráce narůstaly, nebylo pro ústav možné je všechny uřídit. Přišla tedy na přetřes věc, kterou tehdy nikdo moc neuměl a vlastně spolehlivě neumí dodnes. Vyvést z ústavu soukromě‑vědeckou firmu, takzvaný spin‑off. Tady se začíná psát jméno Advacam, jenž je dnes nejstarším fungujícím spin‑offem v Česku.
Paradoxně s Evropskou radou pro jaderný výzkum (CERN) to šlo dobře, přece jen zkušenosti na tomhle poli sbírá od roku 1954. Horší to bylo s českým právním prostředím, ale po vzoru CERN jakožto autority se podařilo některé právní nejistoty překlopit a vyřešit. Advacam byl na světě. Pro přesnost: jeho partnerem není samotný CERN, ale jeho konsorcium Medipix, které pracuje na vývoji pixelových detektorů pro sledování částic – jakýchsi „digitálních fotoaparátů pro částice“.
