Německá firma letos již po devatenácté ocenila studenty, mladé vědce a vysokoškolské pedagogy za významné objevy v oblasti výzkumu a inovací. V jedné z kategorií zvítězil například vynálezce glukometru s designem kreditní karty.
Slavnostní vyhlášení cen za minulý rok proběhlo 9. února v Betlémské kapli za účasti vrcholných představitelů české vlády i předních zástupců vysokých škol. Vítězové sedmi kategorií byli oceněni bronzovou medailí z dílny Zdeňka Kolářského a finanční hotovostí, jež v celkovém součtu činila jeden milion korun.
Společnost Siemens, která předávání cen zaštituje, si od cen slibuje snadnější uplatnění výsledků výzkumu v praxi. Jméno svého zakladatele německá firma ocenění nepropůjčila jen náhodou – jako jeden ze šestnácti dětí musel i on čelit překážkám začínajících podnikatelů. Jeho vytrvalost, odvaha, a především vůle vítězit přinesly jeho firmě v době průmyslové revoluce nečekaný celosvětový úspěch, a právě podobné vlastnosti pokládají pořadatelé za předpoklad pro úspěch i v této soutěži.
Prestiž i finanční odměna
Kandidáty na ocenění hodnotí porota složená z hodnostářů českých akademických institucí. Účastníci se přihlašují celkově do sedmi kategorií a za vítězství v každé z nich dostanou až třistatisícovou odměnu. Letos porota vybírala z rekordních 346 soutěžících z 19 vysokých škol. Nejúspěšnějšími byly vědecké naděje pražského ČVUT, jež si připsaly mezi všemi oceněnými celkově tři pomyslné zlaté medaile.
Nejmenší glukometr na světě
Mediálně největší zájem vzbudil vynález bezbateriového glukometru studenta největší pražské techniky Marka Nováka. Start-upový projekt X.GLU byl představen již na květnové konferenci Pioneers ve Vídni a sklízel s ním úspěchy i na cenách Siemens, kde byl vyhlášen za nejlepší výsledek vývoje. Zdravotní pomůcku ve tvaru kreditní karty mohou diabetici nosit v peněžence. Díky absenci baterií nevyžaduje téměř žádnou údržbu – nabíjí se pouhým kontaktem s chytrým mobilním telefonem. Do mobilu se pravidelně ukládají také naměřené hodnoty cukru v krvi nemocného, lékaři mohou mít pacienta tedy neustále pod kontrolou. Přenos uskutečňuje technologie NFC, rádiová komunikace fungující na vzdálenost do čtyř centimetrů. V horizontu dvou let by se přístroj měl dočkat uplatnění v praxi, o vynález projevilo zájem několik farmaceutických společností.
S Markem Novákem chystáme rozhovor do příštího čísla.
Vítězná diplomová práce z Brna
V nejobsazenější kategorii vyhrál student Tomáš Pikálek z brněnského VUT, který vymyslel novou metodu měření indexu lomu vzduchu. Úzce při výzkumu spolupracoval s Ústavem přístrojové techniky. Sám popsal, jak dlouho mu vývoj metody trval: „Na projektu jsem začal pracovat ihned po obhájení bakalářské práce. Kromě krátké přestávky, kdy jsem byl na zahraniční stáži, jsem na nové metodě pracoval téměř celé navazující magisterské studium. Kdyby se to sečetlo, tak jsem byl téměř tři měsíce v laboratoři. Přeci jen spoustu času zabralo testování, zda nová metoda skutečně funguje.“ Přesnost jím sestrojeného interferometru se skutečně vyrovná běžně používaným přístrojům.
Druhé místo obsadila Kseniya Popovich z ČVUT za výzkum nanočástic pro výrobu singletového kyslíku, vysoce reaktivní formu životodárného plynu používaného k boji s rakovinou.
Úspěch sklidila i třetí Šárka Kunčická z Vysoké školy báňské s pozorováním tenkých vrstev granátu ve spolupráci s francouzskou univerzitou ve Versailles.
Chemičtí roboti
Nejlepší dizertační práci letošního roku sepsal Martin Ullrich z pražské Vysoké školy chemicko-technologické. Vyvinul chemického robota v podobě mikročástice schopné nést uzavřený obsah v malých kapslích (v tzv. liposomech). Robot je schopný obsah vypustit v reakci na určitou frekvenci rádiového signálu a vytvořit z něj biologicky aktivní produkt. Jeho prototyp je v mnoha směrech revoluční a jeho široké využití v lékařství nabízí možnost v budoucnu výrazně zefektivnit léčbu mnoha nemocí. Bývalý student VŠCHT vidí cenu jako ocenění jeho sedmileté práce: „Přišel jsem do nově vybavené laboratoře, do které pan profesor Štěpánek hledal první studenty. Začínal jsem v podstatě od nuly. Jsem tedy velmi rád, že je o výsledky mé práce zájem a že se o ní dozví více lidí,“ říká sám oceněný. Dodal, že v jeho šlépějích kráčí i další kolegové z laboratoře: „Přibližují se k tomu, aby mohly být mikro-částice, se kterými jsem pracoval, použity pro cílené doručování léčiv po těle. Jedná se především o zmenšení částic na rozměry mikrometrů, aby se mohly pohybovat v krevním řečišti, aniž by ucpávaly i ty nejtenčí cévy. Dále se jedná o povrchovou modifikaci částic, aby nebyly likvidovány imunitním systémem a aby byly schopné vázat se v těle na určené místo (např. nádorová buňka), kde mohou na základě vnějšího impulzu léčivo uvolňovat.“
Druhá skončila Neda Spasova Neykova s prací o nanosloupcích z oxidu zinečnatého pro tenkovrstvé vysoce efektivní solární články z křemíku. Studentka Českého vysokého učení se stala také nejúspěšnější ženou v soutěži. Na podporu účasti soutěžících něžného pohlaví byla vypsána dokonce samostatná speciální cena.
Jediným zástupcem nejstarší české univerzity mezi oceněnými se stal třetí Jakub Zázvorka z Matematicko-fyzikální fakulty, jenž zkoumal vlastnosti teluridu kademnatého a jeho sloučenin. Z těchto minerálů se vyrábějí solární články. Studie zmapovala vliv přípravy vzorků a jevů ovlivňujících spektrální rozlišení na práci výsledného detektoru.
Nejlepší pedagog z VŠE
Po letech čekání se stal laureátem ceny pro nejlepšího pedagogického pracovníka za rok 2016 pedagog ekonomického oboru. Profesor Richard Hindls se o to zasloužil jako dlouholetý rektor a oblíbený pedagog na Vysoké škole ekonomické v Praze. Významný český statistik a ekonom vydal za život již více než třicet publikací, dvacet šest skript a asi 250 odborných článků. Sám na ocenění reaguje takto: „Získání Ceny Wernera von Siemense pro nejlepšího pedagoga mě pochopitelně velmi potěšilo, protože na českých univerzitách je mnoho a mnoho jiných vynikajících učitelů. To, že si mezi nimi všemi našla cena cestu právě ke mně, přijímám s velkou pokorou a považuji ji za závazek.“ Po bezmála devadesáti odučených semestrech předává své zkušenosti i ostatním pedagogům. „Vedle pravidelného vyučování se navíc zabývám didaktikou univerzitní výuky a možnostmi podpory studentského života nejen z pohledu základních studijních povinností,“ zdůvodňuje profesor Richard Hindls. Rozhodnutí působit na univerzitě prý nikdy nelitoval a udělal by jej zas.
Bojovník roku
Každoročně rovněž společnost uděluje zvláštní ocenění za překonání překážek při studiu. Letos si ji podle poroty zasloužil student oboru dokumentace památek Roman Švec z Univerzity Jana Evangelisty Purkyně v Ústí nad Labem, který navzdory vážnému onemocnění zvládl pokračovat ve studiu. Nyní se podílí například na dokumentaci historických památek pro zpracování chmele v rámci projektu Národního památkového ústavu.
Chytré slitiny
Cenu za nejvýznamnější výsledek základního výzkumu získal kolektiv vědců pod vedením Petra Šittnera. Ve fyzikálním ústavu Akademie věd a Ústavu termomechaniky se zabývají studiem vlastností slitin s tvarovou pamětí a zkoumají možné aplikace v různých oborech lidské činnosti. Jejich práce vysvětluje mechanismus, jak lokalizovat deformace v superelastickém drátu, který namáháme tahem.
Slitiny kovů s tvarovou pamětí se staly od svého objevu v 50. letech minulého století objektem zkoumání mnohých vědců světa a český tým na tomto poli rozhodně nezůstává pozadu. Nazýváme tak směsi dvou a více kovů s uspořádanou krystalickou strukturou. Tyto směsi disponují nízkou tepelnou vodivostí, odolností proti kyselinám, a především jsou schopny vrátit se po deformaci do svého původního tvaru, do něhož jsme je během žíhání za vysoké teploty vytvarovali.
Při určité teplotě materiál s těmito vlastnostmi přechází z jedné krystalické struktury do druhé – slitina se vždy snaží udržet v nejvýhodnějším energetickém stavu, což způsobuje při zvyšování teploty atypické smršťování kovu. V praxi tedy stačí danou deformovanou součást zahřát na aktivační teplotu a za okamžik se nám ukáže v podobě původně zapamatovaného tvaru. Podobný efekt byl již pozorován také u plastů.
Nejběžnější slitina, s níž pracovali i ocenění vědci, se skládá z niklu a titanu a podle chemických značek ji nazýváme nitinol. Podle složení obou prvků se přechodová teplota chytrého materiálu pohybuje podle některých zdrojů už od -100 °C až po bod varu, navíc je několikrát pružnější než běžné kovy.
V medicíně se může nitinol používat jen díky tenké ochranné vrstvě oxidu titaničitého, která se na jeho povrchu při kontaktu se vzduchem automaticky vytváří. Z jeho varianty s aktivační teplotou blízkou teplotě těla se vyrábějí různé zubní korunky, drátky do rovnátek nebo implantáty části kostí. V průmyslu často nahrazuje bimetal – součástku využívající různé roztažnosti dvou kovů.
Samotní vědci se za pomocí rentgenové strukturní analýzy jali popsat deformace a napětí v krystalické struktuře nitinolu vystavenému vyšší než přechodové teplotě (v tzv. austenitu). Zjistili, že tam, kde začala transformace struktury vystavené nižší než přechodové teplotě (tzv. martenzitu), pozorujeme zvýšenou míru lokálního napětí i v austenitu. Z naměřených hodnot poté stanovili deformaci drátu v makroskopickém slova smyslu. Odborný článek o výzkumu otiskl v srpnu minulého roku i prestižní časopis Science.