Sdílet
22. ledna 2018
Ačkoliv Klára Částková patří k prvním absolventkám obnovené Fakulty chemické, učí dnes na Fakultě strojního inženýrství. Jejím osudem se však stala věda a pokročilé keramické materiály. V současné době je zástupcem vedoucího výzkumné skupiny CEITEC VUT zaměřené na pokročilé keramické materiály, která se zabývá zlepšováním jejích vlastností a hledáním vhodných aplikací.
Jak se vám líbí v nové budově?
Moc. Už jsme vychytali většinu nedostatků. Byla jsem na začátku projektu CEITEC. Profesor Cihlář mi nabídl účast na přípravě projektu, takže jsem do toho byla vtažena od samého začátku až do slavnostního otevření. O to víc si této instituce cením.
Podporovali vás rodiče v myšlence jít na techniku?
Upřímně, jsem z lékařské rodiny, takže tendence rodičů šly od počátku spíše tímto směrem. I já jsem si to tak představovala a ještě dnes mě občas mrzí, že nejsem lékař. Tehdy byly přijímací zkoušky na všechny školy v jeden den a ten rok poprvé byly na medicínu přijímačky z fyziky. Měla jsem pocit, že nejsem dost připravená, tak jsem se hlásila radši na Přírodovědeckou fakultu Masarykovy univerzity na životní prostředí, ale protože jsem se ocitla mimo limit přijatých, nabídli mi místo na Fakultě chemické, která se tehdy otevírala. Řekla jsem si, že tam půjdu a po roce se vrátím na přírodovědu, a už jsem se nevrátila. Vybrala jsem si obor Biotechnologie a technologie potravin.
Takže to byla vlastně náhoda…
Byla to trochu náhoda, ale já jsem tam byla spokojená. V prvním ročníku ještě fakulta neměla dostatek pedagogů a většinu přednášek jsme měli na Přírodovědecké fakultě,
takže jsem v podstatě absolvovala první ročník se studenty přírodovědy. Vystudovala jste technologii potravin a biotechnologii na chemické fakultě, ale habilitovala na fakultě strojní.
Jak k tomu došlo?
Ten přesun na strojní fakultu začal už dřív. V pátém ročníku, kdy jsme si měli vybrat téma
diplomové práce, byl externím učitelem na FCH Jaroslav Cihlář. Tehdy na FSI založil samostatný Odbor keramických materiálů, jehož nedílnou součástí jsou chemické syntézy těchto materiálů a pro chemiky vypsal jedno téma diplomky i na Fakultě chemické. Takže jsem dělala diplomku pod ním a on mi pak nabídl, abych u něj zůstala i na doktorandské studium, i když oficiálně jsem byla doktorandka chemie materiálů. Docenturu jsem pak dělala na FSI, kde mám dodnes pedagogický úvazek.
Proč jste se začala zajímat o pokročilé materiály?
Já jsem vždycky inklinovala k živým vědám, vlastně i biotechnologie potravin je taková. Téma mé diplomky bylozaměřeno na biokeramický materiál, tedy materiál, který lze uplatnit v náhradách lidských tkání hydroxyapatitem. Dnes je to už tradiční materiál pro bioaplikace. Tehdy jsem v rámci diplomky dělala právě syntézy hydroxyapatitu, a tou přípravou různých materiálů pro široké spektrum aplikací vlastně začala má cesta materiálového inženýrství. Tehdy to byly jen biomateriály, ale jakmile jsem začala pracovat na odboru keramiky, tak vzhledem k širokému využití pokročilých keramických materiálů se spektrum materiálů, které jsme připravovali a syntetizovali, rozšířilo i na další typy.
Co vlastně v sobě zahrnuje slovo pokročilý?
Keramiku můžeme v podstatě rozdělit na tradiční a pokročilou, kdy ta tradiční je ten užitkový materiál vyrobený z přírodních surovin, zatímco pokročilá je vyrobena ze super čistých syntetických materiálů a je určená pro high-tech aplikace. Využití tradičních materiálů je limitováno jejich vlastnostmi a využití pokročilých materiálů a jejich speciálních vlastností navazuje právě tam, kde tradiční už nestačí. Jsou využitelné pro extrémně zatěžované aplikace, kde jsou vysoké teploty, vysoká mechanická zatížení atd. K těm aplikacím patří i náhrady pro lidské tělo. Jinak řečeno jsou to high-tech materiály, které nacházejí uplatnění v nových technologiích nebo jejich nových vizích, a to je i důvod našeho výzkumu – snažíme se připravovat stále nové materiály, které jsou žádané novými technologiemi.
Jak daleko je od vašeho výzkumu k aplikacím?
To je asi stinná stránka základního výzkumu, že člověk nemá přímou zpětnou vazbu protože jsme na základní úrovni výzkumu. Ale například vědecké aktivity v rámci CEITEC umožňují propojení živých a neživých věd, takže získáváme přímou odezvu například od lékařů, kteří mohou in vivo testovat naše materiály, a to je další krok k zjištění úspěšnosti daného materiálu, případně k realizaci aplikace. Jako příklad mohu uvést keramické skaffoldy. Kolegové z MU využívají naše keramická „lešeníčka“ jako nosiče pro buňky, na kterých in vivo studují leukemické buňky. Nebo nasyntetizovanénanočástice, které mohou díky své katalytické aktivitě účinně hubit nádorové buňky. Oni mají konkrétní praktické cíle nebo vize a my k tomu přinášíme materiál, takže to už je pěkná motivace s velmi užitečným cílem.
Jaké vlastnosti má pokročilá keramika?
Základem je samozřejmě chemické a fázové složení a samotná struktura. Tyto charakteristiky ovlivňují základní vlastnosti. Přípravou definované struktury a složení je možné ladit tyto vlastnosti, získáváme tak materiály s řízenými optickými, katalytickými nebo elektrickými vlastnostmi. Samozřejmě i současný trend nanostruktur a nanotechnologií posunuje současné limity pokročilé keramiky. Příprava částic pro nanokeramiku je můj základní úkol – chemická syntéza a charakterizace částic a nanočástic pokročilých keramických materiálů. Chemická syntéza je ten první krok v keramické technologii, kterým můžeme řídit výsledné vlastnosti.
Jak se přišlo na to, že keramika je takto jedinečná a nenahraditelná?
Základní materiály, s nimiž pracuje materiálové inženýrství, jsou polymery, kovy, keramika, případně sklokeramika. Každý z nich má pro určitou aplikaci své výhody i nevýhody. Keramika vyniká svými mechanickými vlastnostmi, hlavně tvrdostí, ale je křehká. Samozřejmě nelze říct, že ostatní materiály by pro high-tech aplikace nebyly vhodné, vždy záleží na konkrétním případu. Nicméně díky svým vynikajícím mechanickým vlastnostem v kombinaci například s tepelnou odolností, odolností chemickou, elektrickými vlastnostmi nebo biokompatibilitou je předurčena pro jedinečná využití. Využití keramiky ve zdravotnictví je myslím pro laika překvapující. Pokud jde o náhrady lidského těla, v biomedicíně může být křehkost keramiky velkou nevýhodou. Avšak je pro lidské tělo inertní a může být dokonce i bioaktivní. Dokáže vyvolávat v těle odezvu, která vede k přirozenému spojení nového materiálu s tělem a tělo ho považuje za vlastní, což například u kovů takto nefunguje.
Vedete k technickým vědám svého syna?
Je mu devět a zatím ví, co je H2O. Každý je odmalička nějak zaměřený, ale myslím, že důležitá je role rodičů, aby dítě někam směrovali. Na MU dělají pro prvňáčky a druháky minilaboratoře, syn tam chodil a byl nadšený. Měl i období, kdy se mnou chtěl chodit do laboratoře, že budeme vařit lektvary, ale teď ho zajímá spíš fotbal. Takže to není nijak cílené. Ale tím, že mluvím o práci, a on se zajímá, co dělám, tak ho asi nějak směruju k technické nebo přírodní vědě. Rozhodně z něj nebude filozof.
Zdroj: Události na VUT
Autor: Jana Novotná