Na mezinárodní sympozium Fibers for Progress, které pořádá naše fakulta textilní, přijede do Liberce ve dnech 21.–23. května z celého světa sto padesát odborníků v oblasti vláken. Mezi nimi i Konstantin Kornev z univerzity v americkém Clemsonu, přední světová kapacita v oblasti smáčivosti polymerních mikro a nanovláken. Položili jsme mu několik otázek.
Proč jsou vlákna a vlákenné materiály, kterým bude patřit konference Fibers for Progress, pro vás tak atraktivní a zajímavé?
Vlákna a vlákenné materiály byly po miliony let evoluce vybírány jako stavební kameny přírodních materiálů. Když člověk zkoumá biopolymery, jako je DNA, a sleduje, jak se skládají nejprve do jednotlivých svazků, pak do vláken svalů, která se „spřádají“ do podoby tkání a tak dále, tak jen žasne nad tím, jak perfektní tato vlákna a vlákenné materiály jsou. Tyto robustní konstrukce jsou přitom utvořeny z tak omezeného množství chemických složek! Člověk pak začne zkoumat, na jakých fyzikálních zákonitostech to celé funguje. Vlákna vytvořená člověkem jsou cestou mnohem méně funkční, i když práce s nimi přináší velkou radost a také výsledky použitelné v každodenním životě. Materiály z umělých vláken ale můžeme používat také jako modely, pomocí nichž simulujeme strukturní organizaci přírodních konstrukcí a to, jak tyto konstrukce fungují ve svém prostředí.
Přibližte našim čtenářům své výzkumné zaměření.
Velkou výzvou je objasnění faktorů, které zásadním způsobem ovlivňují organizaci materiálu ve vláknech, i klíčových parametrů pro organizaci vlákenných sítí, které dělají tyto materiály pevné, a přesto porézní, chráněné před vlivy okolního prostředí, a přesto výborně propustné pro kapaliny a vzduch. Pracujeme s nanovlákennými materiály, jejichž vlákna mají průměr tisíckrát menší než průměr lidského vlasu. Zpracování těchto vláken do složitějších konstrukcí je velký úkol a my se od Přírody učíme, jak to udělat chytře. Pro názornost si vezměme hmyz: například motýli nebo moli mají části složené z viditelných vláken – tykadla, sosáky, rámy křídel –, která jsou složena z mnoha nanovláken. S biology, chemiky, bioinženýry a elektroinženýry studujeme mechanizmy sestavování, ovládání a možnosti pohybu těchto konstrukcí. Tento výzkum pomáhá nejen vyvinout nové materiály, ale také vytyčit nové mezníky biologického vývoje a evoluční strategie nejstarších organismů na Zemi.
Jaké téma představíte ve své přednášce na liberecké konferenci?
Budu mluvit o mechanizmu smáčení vláken, zaměřím se především na důležitou roli, jakou má v materiálové odpudivosti kapalin tvar vláken. Jakkoliv se tvarovaná vlákna stávají populárními, známe pouze podmínky pro smáčení vláken kruhového průřezu. Doufám, že naše nová zjištění pomohou při navrhování postupu předení nových materiálů, které mohou být použity buď pro efektivní absorpci kapalin – například ropných skvrn –, nebo k ochraně materiálů před působením kapalin.
Po konferenci Fibers for Progress zůstanete ještě několik dní hostem naší katedry netkaných textilií a nanovlákenných materialů. Čím je pro vás tato katedra tak zajímavá?
David Lukáš, který je vedoucím tohoto pracoviště, je můj dobrý přítel. Pobýval na Univerzitě v Clemsonu jako stipendista Fulbrightova programu, což je jedno z největších uznání vědeckých výsledků jeho skupiny, které může zahraniční vědec získat od jednoho z nejprestižnějších fondů. Navázali jsme a rozvíjíme velmi dobrou spolupráci, publikujeme společně odborné články. Davidova skupina vyvinula mnoho speciálních technik k výrobě nanovláken a nanovlákenných materiálů. Chci na vlastní oči vidět, jaký pokrok udělal jeho tým ve vývoji čistě nanovlákenných nití, který jsme v Clemsonu začali studovat spolu.
Naše vědce a doktorandy přijímáte také do svého týmu na krátkodobé pobyty. Jakou máte zkušenost s experty z naší univerzity?
Jsem nadšen jejich profesionalitou: kvalita studentů a vědců z Technické univerzity v Liberci je velmi vysoká. Všichni lidé, se kterými jsem měl možnost se potkat, jsou milí, nadšení pro vědu, tvrdě pracují a mají výsledky. Baví mě spolupracovat se skupinou Davida Lukáše a doufám, že naše spolupráce a výměny pracovníků mezi Clemsonem MSE a vaší univerzitou budou pokračovat.
Děkuji za rozhovor.
Konferenci Fibers for Progress pořádá každý rok mezinárodní platforma vláken The Fiber Society, letos ke spolupráci na přípravě odborného pléna vyzvala tým profesora Davida Lukáše z katedry netkaných textilií a nanovlákenných materiálů naší fakulty textilní. Ve svých příspěvcích a diskuzích odborníci z celého světa nevyjímaje vědce z naší univerzity přehlédnou vlákna a jejich možnosti ze všech úhlů. Hovořit se bude o nanovlákenných materiálech, netkaných textiliích i o tradičních technikách – předení, tkaní a pletení. Na řadu se dostanou také inteligentní textilie či vlákenné materiály pro aplikace v medicíně.
| Profesor Konstantin Kornev V roce 1988 obhájil doktorskou práci na katedře mechaniky a matematiky na Kazaňské státní univerzitě v tehdejším Sovětském svazu. Na téže katedře pracoval do roku 1990, poté působil v Ruské akademii věd a současně se habilitoval na Univerzitě leteckých technologií v Moskvě. V roce 2000 odešel pracovat do Institutu textilního výzkumu v Princetonu v New Jersey. Od roku 2006 přednáší nejprve jako Associate Professor, později jako Professor na Univerzitě v Clemsonu v Jižní Karolíně. Patří k předním světovým kapacitám v oblasti vývoje mikro a nanofluidních systémů zejména na bázi polymerních nanovláken. Je autorem a spoluautorem více než 130 publikací a členem mezinárodní The Fiber Society. |
Radek Pirkl
Další články v rubrice
Jsou významně vyšší a mají o několik kilogramů víc než děti v roce 1923. Experti z naší KTV porovnávali tělesnou vyspělost české a slovenské mládeže po 100 letech
Rozsáhlé unikátní šetření tělesných parametrů a také kondice zorganizovali v roce 1923 otec a syn Roubalovi a letos, přesně po 100 letech, jejich testy zopakovali odborníci z katedry tělesné výchovy a sportu Fakulty přírodovědně-humanitní a...
Podle štítku bezpečně poznáte, jestli tričko už někdo pral. Novinka pomůže e-shopům s módou i jejich zákazníkům
E-shopy jsou na ně krátké. Někteří zákazníci si objednají oblečení, nosí ho, pak vyperou a pošlou zpět v zákonné lhůtě 14 dní s tím, že zrovna tento kousek se jim do šatníku nehodí. E-shopy nemají moc šancí prokázat, že oděv už zákazník nosil a...
Výzkum o nanotechnologiích a etice jde do finále. Zapojíte se také?
Jsou větším nebezpečím pro lidstvo jaderné zbraně, nebo nekontrolovaně samoreplikující se nanoboti vytvoření molekulární výrobou? V jakých oblastech by se ne/měly používat nanotechnologie? I takové etické otázky přináší nanotechnologický výzkum. A...
