Přelomový „svalový“ aktuátor: Vědci z CEITEC VUT získali prestižní EU grant jako jediní čeští koordinátoři

15. listopadu 2024

Výzkumná skupina Pokročilé materiály a povlaky pro průmysl na CEITEC VUT získala prestižní grant v rámci programu EIC Pathfinder Open. Tento evropský program je zaměřený na podporu výzkumu a inovací v oblasti nových technologií a přístupů, které mohou mít významný dopad na trh a společnost. Z 1 110 projektových návrhů jich komise vybrala pouze 45 – celková úspěšnost tak byla jen 4 %. V rámci grantu povede Edgar B. Montufar jako jediný český koordinátor ambiciózní mezinárodní projekt BiCeps, jehož cílem je vytvořit pomocí aditivní výroby nový typ aktuátoru, který napodobí přirozený pohyb svalů.

Aktuátor je zařízení, které přeměňuje energii na pohyb nebo mechanickou práci. Používá se k ovládání různých systémů a procesů v průmyslových aplikacích, automatizaci, robotice a mnoha dalších oblastech. Aktuátory hrají klíčovou roli v mnoha systémech – od jednoduchých zařízení, jako jsou elektrické dveře, až po složitější aplikace, jako jsou robotické paže nebo automatizované výrobní linky. „Naším cílem je vytvořit aktuátory, které se mohou natahovat a smršťovat jako svaly, a to pomocí aditivních výrobních technik, které zjednodušují tradiční výrobní procesy. Tento přístup otevírá nové možnosti pro aplikace, které jsou v současnosti závislé na složitých motorových systémech,“ přibližuje Edgar Montufar.

Proč si komise z 1110 projektových návrhů vybrala právě tento spočívá podle Edgara v inovativnosti myšlenky. „Motory a pohonné systémy existují všude, stejně jako aditivní výroba. Ale využít aditivní výrobu k vytvoření něčeho, co není motor, ale dokáže generovat pohyb jiným způsobem, to je unikátní koncept,“ vysvětluje.

Finanční prostředky z programu Pathfinder umožní týmu zkoumat nejmodernější technologie v oblasti aditivní výroby a posouvat hranice současných možností. Projekt spojuje mezinárodní konsorcium partnerů z České republiky, Slovenska a Rakouska. Mezi zapojené univerzity patří CEITEC VUT, ČVUT v Praze a Centrum FunGlass na Univerzitě Alexandra Dubčeka v Trenčíně, firemními partnery česká společnost COMTES FHT a rakouská firma Lithoz. „Tento projekt má potenciál revolučně změnit způsob, jakým se dosahuje pohybu v mnoha zařízeních, a učinit je efektivnějšími a přesnějšími,“ říká vědec. Cílem je nejen výzkum, ale i praktická realizace v průmyslu, přičemž konsorcium zahrnuje partnery, kteří mohou technologii v budoucnu komercializovat a zavést do výroby.

Podobu technologie zatím neznají

Koncept je natolik inovativní, že vědecký tým zatím přesně neví, jak bude výsledná technologie vypadat. „Navrhli jsme koncept založený na předchozích znalostech, ale detaily, jako jak velké to bude nebo jaký bude výsledný tvar, závisí na tom, kolik síly bude potřeba. Může jít o velmi malé věci, které například změní orientaci mikropanelů, nebo naopak o větší aplikace, jako jsou trubky, kde můžeme přepravovat kapaliny bez potřeby klasických čerpadel,“ doplňuje.

I když se projekt nezaměřuje na zdroj energie, vědci plánují v navazujících grantech zkoumat možnosti, které by byly ekologické a dlouhodobě udržitelné. V budoucnu by to mohlo zahrnovat využití obnovitelných zdrojů nebo alternativních metod generování energie bez potřeby baterií. Velký důraz je kladen na recyklovatelnost a opětovné použití materiálů po skončení životnosti aktuátoru.

Široké spektrum aplikací

V obecné rovině se vědci snaží prokázat, že je možné vytvořit mechanismus pro generování pohybu pomocí aditivní výroby a zjistit, jakou sílu nebo rychlost dokáže dosáhnout. V budoucnu by pak technologie mohla být využitelná v různých oblastech – od průmyslu až po domácnosti či dopravu. Například i kamera, která se potřebuje otáčet, by mohla používat tento systém místo motoru. Další potenciální využití vidí vědci v medicíně, například při vývoji přesnějších přístrojů, které by mohly nahradit tradiční motory ve zdravotnických zařízeních, nebo v chytrých domácnostech.

Podtrženo sečteno – projekt BiCeps představuje významný krok vpřed v oblasti inženýrství a inovací. S podporou EU má tým BiCeps šanci přinést zásadní změny v návrhu aktuátorů, které by mohly proměnit odvětví závislá na technologiích pohybu. „Projekt startuje na jaře příštího roku, už teď jsme ale nadšení a těšíme se, až budeme moci světu představit náš pokrok,“ uzavírá Edgar.

Ve fotogalerii najdete fotku Edgara Montufara a také ukázky práce jeho výzkumné skupiny Pokročilé materiály a povklaky pro průmysl, vedené doc. Ladislavem Čelkem.