PGP je nový sklokeramický materiál a míří do světa

Umí filtrovat částice nebo odstraňovat vzdušnou vlhkost. Tvaruje se ručně, může se obrábět nebo se dá tisknout na 3D tiskárně. A především má unikátní, nastavitelnou porozitu. Vlastimil Hotař se svým týmem vyvíjí inovativní sklokeramický materiál. Z vývojové laboratoře se chtějí přesunout až na globální trh. Sněhová, bílá porézní skleněná plastelína (Porous Glass Plasticine) se v září představí na mezinárodním sklářském veletrhu GlassTec v Düsseldorfu.

Co je to PGP a jak se dá použít?

Materiál Porous Glass Plasticine (PGP) je sklo-keramický porézní materiál. Má reologické vlastnosti, které umožňují jeho volné tvarování z ruky, automatické tvarování nebo nanášení pomocí technologií 3D tisku, takzvanou extruzi nebo robocasting. Po sintrování vzniká porézní sněhově bílý výrobek, který se dobře obrábí. Velikost póru je možné řídit pomocí teplotní křivky a granulometrií vstupního materiálu. Jedná se o netoxický a nehořlavý materiál. Materiál může být také barvený ve hmotě, tedy lze do něj přidat vhodné suroviny, které materiál cíleně zabarví, podobně jako to funguje u skla.

Jak materiál vznikl?

Nápad se zrodil v týmu. PGP jsme vyvíjeli společně s kolegyněmi Marií Starou, Veronikou Mákovou a Barborou Holubovou na Technické univerzitě v Liberci. Je to typický příklad nápadu ze základního výzkumu. Z našeho dalšího projektu PURE vzešel materiál PGP jako jeden z výsledků. Zatím jsme jej veřejně neprezentovali ani nepublikovali, ale máme velké plány a nyní je na čase to posunout dál.

 Proč je materiál unikátní? Čím je to dáno?

Klíčové jsou jeho dvě vlastnosti: tvarovatelnost a následná porozita. Tím je materiál naprosto unikátní. A dále samozřejmě jednoduchá příprava výroby, kvalitní výsledek a vysoká přidaná hodnota, a to užitková, finanční i estetická.

Kam chcete s PGP zamířit? 

Předpokládáme, že materiál PGP lze snadno komercializovat v různých oblastech průmyslu nebo například pro uměleckou tvorbu. Naším cílem je materiál veřejně představit a najít vhodné partnery pro jeho konkrétní aplikace. Chceme zaměřit minimálně na evropský trh. Sklářská výroba je vcelku úzký profil produkce a je nutné se orientovat globálně.

Jaké aplikace PGP umožňuje?

Materiál je možné využít pro filtry mikročástic, nosiče nanočástic, tepelné a akustické izolace s estetickou hodnotou, odstranění vzdušné vlhkosti nebo absorbéry tekutin. Jak už jsem zmínil, je vhodný pro ruční i strojní tvarování objektů. Může být vhodný pro výrobu stínítek do svítidel a lamp, protože umožňuje difúzní rozptyl světla. Další praktickou aplikací může být výroba difuzérů, protože PGP umí pozvolné uvolňování látky do prostoru. Zde se nabízí aplikace jako je „voňavá bižuterie“. S trochou nadsázky říkáme, že sklu dáváme další smysl... Aplikace jsou stále otevřené a je možné přijít na specifické know-how.

Existuje na trhu konkurence?

PGP nemá přímou konkurenci. Podobných struktur lze dosáhnout sintrováním SiO2 laserem, ale tyto produkty jsou finančně velice nákladné. Existují například filtry, které jsou často jen plošné a vznikají sintrací skla. I jejich cena je vcelku vysoká. Samozřejmě existují i další postupy, které umožňují získání mikropórů a mezopórů. Velmi známou je technika sintrování skelné látky s vyluhovatelným materiálem a následného vyluhování, které vytvoří ve hmotě póry.

 V čem se PGP výrazně odlišuje?

 Náš materiál PGP má jiný charakter. Během sintrace dochází uvolňování plynů, materiál je svou strukturou více podobný pěnovému sklu, které se ve velkém vyrábí, ale má uzavřené póry a nemá tak řízenou velikost pórů a vytváření žádaných tvarů. Materiál PGP se tedy nachází mezi dvěma existujícími produkty. Na jedné straně je velmi drahý materiál s relativně přesnou distribucí malých pórů. Na druhé straně je relativně levné nahodile napěněné sklo s velkými póry a širokou distribucí velikostí především uzavřených pórů. Identický produkt s danými reologickými vlastnostmi jsme pro technické a ruční zpracování nenašli.

Jakou z možných aplikací budete nejvíce rozvíjet, na co se zaměříte?

Jsme technici a chceme tedy rozvíjet technické aplikace, které mají komerční průmyslový potenciál, jako jsou filtry mikročástic, nosiče nanočástic, akustické a světelné panely. Může se objevit jiné neotřelé řešení, o kterém ještě ani netušíme. Podstatné jsou nápady a jejich rychlé ověření v praxi.

Budete spolupracovat i s firmami z ČR?

Vnímám potenciál Křišťálového údolí a chceme přesvědčit místní sklářské firmy, že jim dáváme budoucnost. PGP umožňuje širokou škálu aplikací a v tom vidím hlavní potenciál úspěchu. Každý začátek má otevřený konec, jsou zde příležitosti i hrozby. Víme, co chceme, známe cestu a jsme připraveni. Abychom diverzifikovali riziko neúspěchu, bude vhodné pracovat na více aplikacích najednou.

Jaká je situace na současném trhu, kam chcete vstupovat?

Dá se očekávat, že trhy jsou v tomto směru velmi otevřené a předpokládáme jejich růst. PGP cílí na zcela nové, významně inovované produkty s vysokou přidanou hodnotou. V září představíme materiál na mezinárodním sklářském veletrhu GlassTec v Düsseldorfu a máme velká očekávání. Hledáme strategického partnera a jsme připraveni pružně reagovat. Věřím, že Porous Glass Plasticine bude respektovanou inovací ve sklářském oboru a její aplikace budou známé po celém světě.