Český tým pokračuje ve stopách držitelů Nobelovky. Má na dosah technologii pro superkondenzátor
Když vědci Andre Geim a Konstantin Novoselov přebírali před patnácti lety Nobelovu cenu za objev materiálu, který nazvali grafen, byl to úspěch kreativního odreagování. Každý pátek totiž část vědecké komunity věnuje tomu, že zkouší zábavné věci, které jí pomáhají v mentální hygieně. Pomocí lepicí pásky a hroudy grafitu tak vznikl objev, který má potenciál obrátit hned několik oborů naruby. Jak grafen přivést k rychlonabíjení aut, vyrovnání přenosové soustavy a dalším aplikacím, teď zkoumá startup Atomiver čechoameričana Andrewa Hladkého. Že nápad navazující na předchozí práci olomouckých vědců míří vysoko, bylo jasné i akcelerátoru NATO DIANA, který vzal Atomiver pod svá křídla.
Zázrak na pásce
Napadlo vás někdy, co umožňuje tak běžnou věc, jako že píše obyčejná tužka? Pokud se podíváte mikroskopem, uvidíte, jak grafit z tuhy uvolňuje jemné plátky, které zůstávají nalepené na papíře. Andre Geim a Konstantin Novoselov z univerzity v Manchesteru chtěli získat ještě tenčí plátky.
Na grafitový blok tak nalepili obyčejnou lepicí pásku, tu pak rozpustili a zjistili, že získali ultralehké vločky pouze z uhlíku. Jsou možná nejtenčí ve vesmíru - na výšku má vločka jeden atom, je průsvitnější než sklo a tvrdší než diamant. K tomu je supervodivá - její elektrony se pohybují téměř rychlostí světla. Mimochodem na vtípky vysazený Geim už měl v té době “ironickou” nobelovku za to, že nechal v roce 1997 za pomoci magnetického pole levitovat žábu.
Zpátky ale ke grafenu. Ve své době šlo o revoluční objev. Potenciálně se zrodil nový nosič látek při biologické léčbě, vědci očekávali vznik nových fotovoltaických panelů, nových displejů, mikroprocesorů, počítačových pamětí, sluchátek s nevídanou kvalitou zvuku nebo superkondenzátorů. Více než dvacet let po objevu ale využití grafenu zůstalo za očekáváním. Není totiž lehké ho vyrobit v dostatečném množství při rozumných nákladech a tak slibný materiál zůstala víceméně v laboratořích vědců.
Ze světa domů
Teď malá odbočka. Přibližně dva roky poté, co byla za objev udělena Nobelova cena, přistál na pražském letišti Andrew Hladký. Někdejší student, který měl zkušenosti ze stáží ze SpaceX nebo z Tesly Elona Muska, kde se zabýval vývojem lithiových baterií. Byl to pro něj velký návrat. Jeho rodiče čerstvě poté, co vystudovali pražskou ČVUT, emigrovali v roce 1986 do USA, usadili se ve státě Vermont, kde Andrew vyrostl. Vystudoval Rochester institute of Technology a MBA pak na UCLA Anderson School of Management. “V Česku jsem do té doby nikdy nežil. Byla to pro mě výzva. Zpětně ale vnímám, že šlo o nejlepší rozhodnutí mého života,” vypráví češtinou, ve které lze jen stěží rozeznat cizí akcent.
Andrew se po pracovních zkušenostech například ve společnosti Avast rozhodl s přáteli založit IP Lab Ventures, která bude vyhledávat nadějné startupy a investovat do nich. “Někdy vstupujeme přímo do vědeckých projektů, jindy je naší rolí konzultace pro univerzity či zástupce byznysu. Cítíme tady mezi vědou a komerční sférou velkou mezeru, kterou je třeba zaplnit,” říká.
A tak se jednoho dne vydal do Českého institutu výzkumu a pokročilých technologií CATRIN při Univerzitě Palackého v Olomouci, kde mu odborníci představovali výsledky svého výzkumu. “Protože jsem si o bateriích ještě něco pamatoval, tak když jsem viděl, co umí grafen, došlo mi, že to bude průlomová technologie. Bylo mi hned jasné, že do toho musím jít. A bylo mi řečeno, že člen výzkumném týmu byl připraven nastoupit jako technický ředitel, pokud se někdo s obchodními zkušenostmi ujme roli generálního ředitele,” vypráví.
Sám se tedy role ředitele ujal.. Tím se jeho cesta zkřížila s Veronikou Šedajovou, která je dnes technickou ředitelkou Atomiveru. Ale jak to tak v začínajících firmách bývá, každý dělá všechno, jak s úsměvem Andrew podotýká.
Veronika vedle doktorského studia fyzikální chemie na Přírodovědecké fakultě Univerzity Palackého působila právě v institutu CATRIN. Je mimochodem držitelkou ceny Jean-Marie Lehna za chemii 2022 za výzkum grafenu a do roku 2024 působila na Univerzitě v Cambridge, konkrétně na vědeckém pracovišti Yusuf Hamied Department of Chemistry, kde se věnovala materiálovému výzkumu v úzkém kontaktu s průmyslem. “Dalo mi to dost jiný pohled na to, jak funguje věda u nás a v zahraničí,” říká dnes. S grafenem se seznámila na škole v Olomouci a kromě odbočky v Cambridge se mu věnuje nepřetržitě.
Mezitím postupně z gramů v laboratoři vznikají kilogramy, cesta dál ale není lehká. “Grafen sám o sobě není tak ideální. O čem se bavíme a na čem pracujeme, jsou jeho modifikace, tedy grafenové deriváty,” popisuje. Právě na tom, jak se grafen, například pomocí dusíku, upraví, záleží jeho budoucí využití. Veronika Šedajová neochvějně věří v jeho výrazné prosazení, jak to ale bude rychlý nebo pomalý start, nelze nyní odhadovat. Jednotky let je její střízlivý odhad, záleží ale na způsobu jeho využití.
Jak složit Atomiver
Tím se dostáváme k Atomiveru samotnému. Vsadil zatím na jednu kartu a tou je energetika, konkrétně superkondenzátor, jehož výrobě by grafen mohl přispět.
Mimochodem na Veronice Šedajové je znát, že je vědkyní nové doby. Pokud má něco vysvětlit, sáhne k jednoduchému příkladu namísto složitých výkladů. “Představte si superkondenzátor jako kbelík s vodou. Otočíte ho dnem vzhůru a na chvíli vidíte velký proud vody, který má sílu, ale rychle se vyčerpá,” popisuje.
Takový superkondenzátor je potřeba všude tam, kde je rychle potřeba energie - například pro vyrovnání toku energie v přenosové soustavě. Jak Evropa přechází k obnovitelným a z podstaty nestálým zdrojům, může být ze superkondenzátorů velký komerční příběh. Stejně tak v automotive pro rychlonabíjení, kde podobně jako v energetice budou superkondenzátory pracovat spolu s bateriemi, může technologie změnit i leteckou nebo kosmickou dopravu a výzkum.
Princip se už začal využívat například v hromadné dopravě - autobusy se rychle nabíjejí “proudem vody z kbelíku” na každé každé zastávce během nástupu a výstupu cestujících. Onen proud je u superkondenzátoru s grafenem neskutečně obrovský a počet nabíjecích cyklů téměř neomezený.
Andrew Hladký a Veronika Šedajová chtějí Atomiver přivést do fáze, kdy bude umět komerčně vyrábět grafenový prášek, případně elektrody a prodávat je světovým výrobcům kondenzátorů. Aby měli kontrolu nad duševním vlastnictvím i kvalitou výrobního procesu, budoucí závod má jednou stát v Česku, zřejmě v okolí Olomouce. Ale ještě nepředbíhejme, byť Andrew o cílech startupu říká, že “Sky is the Limit”.
Nyní má za sebou první kroky. Atomiver podpořil pěti miliony program Technologická inkubace agentury CzechInvest a protože v něm cítí možnost docílit výrobků takzvaně dvojího užití (tedy civilního i vojenského), zařadila pod svá křídla startup i Severoatlantická aliance přes svůj akcelerátor DIANA. Jde o prestižní klub, kam se nyní dostalo 74 firem z více než 2600 uchazečů. Z účasti plyne kromě finanční i mentoringová podpora. “V prvních měsících roku 2025 začneme shánět privátní investory,” naznačuje Andrew Hladký.
Fokus na vědu
Otevírá se tady další příběh a tím je transfer technologií. Atomiver je jednou z mála tuzemských firem, která přenáší výsledky vědeckého bádání, v tomto případě vědců z CATRIN Univerzity Palackého, do praxe. Elektrodový materiál na bázi dusíkem obohaceného grafenu, vyvinulii prostřednictvím širší spolupráce, konkrétně díky prestižnímu projektu Evropské inovační rady TRANS2DCHEM ve spolupráci s kolegy z Bar-Ilanovy univerzity v Izraeli a italské firmy ITELCOND.
Proces trval přibližně sedm let a jako celek nebyl jednoduchý. “Tento inkubační proces a intenzivní komunikace s komerčními partnery jsou pro akademické prostředí velice obtížné, nemluvě o rychlosti, s níž je třeba v této fázi jednat,“ popisuje Jiří Navrátil z oddělení transferu technologií CATRIN.
Že nejde jen o specificky český problém, ukazuje evropská deklarace vydaná přední asociací profesionálů v oblasti transferu znalostí (ASTP). Dokument představuje klíčová doporučení, která mají za cíl posílit rozvoj spin-offů v rámci evropských výzkumných institucí a univerzit. Deklarace vznikla na základě rozsáhlého průzkumu mezi evropskými odborníky.
Za Česko se k deklaraci připojila Transfera.cz, což je národní platforma pro podporu transferu technologií a znalostí. „Spin-off firmy mají potenciál zásadně ovlivnit ekonomický růst a konkurenceschopnost regionů. Nicméně v České republice zatím chybí dostatečná podpora ze strany státu ve srovnání s jinými evropskými zeměmi,“ říká Eva Janouškovcová, předsedkyně spolku Transfera.
Lidé z akademické sféry proto volají po vytvoření jasného, transparentního a podpůrného rámce pro procesy spin-offů a start-upů.
Trend lze dokázat i na číslech. V roce 2021 v Česku podle Evropského patentového úřadu připadaly dvě patentové přihlášky na 1000 lidí zaměstnaných ve vědě a výzkumu, evropský průměr činil 22. Akademických spin-off firem v ČR vznikají jednotky ročně, v Rakousku šestkrát více.
Vláda se ve svém programovém prohlášení zavázala podmínky zlepšit, změnu ale zbrzdila výměna na postu ministra pro vědu. Změny mají podle plánů postihnout desítky oblastí včetně výhodnějších daňových odpočtů pro firmy, které mají svůj výzkum.
