Nové pokročilé materiály jsou slibné, ale potřebují čas

O novinkách v oblasti materiálových technologií čteme rádi, protože nám předkládají vize lepší budoucnosti. Řada těchto pokročilých materiálů na bázi organických kovů, ať už odlehčená a zesílená ocel nebo konstrukce z uhlíkových vláken či uhlíkových nanotrubiček, vzbuzují naši zvědavost. Kdy už tedy konečně přijdou na trh?

S odpovědí přichází společnost Lux Research (LR), která se soustředí na poradenský technologický servis pro vlády i nadnárodní koncerny. Dlouhodobě se věnuje monitoringu inovativních technologií, a také mapuje jejich cesty z výzkumných laboratoří do továrních dílen.

A právě Anthony Vicari, výzkumný pracovník LR, upozorňuje ve své zprávě, že všechno chce svůj čas, a bude zapotřebí ještě pořádná dávka trpělivosti, než se s většinou z tolika citovaných objevů setkáme v běžném životě.

Zpráva, pojmenovaná „Plánování sklizně zralých plodů: životní cyklus materiálové inovace a nástroje prediktivního vývoje“ možná brzdí přehnané nadšení, ale je poměrně realistickým shrnutím aktuální situace.

Vývoj nového materiálu v laboratorních podmínkách, uveřejnění vědeckého separátu a potvrzení zisku národního/mezinárodního patentu je totiž skutečně jen první krok. Boj o to, zda se skutečně technologie uplatní i v průmyslovém měřítku, se totiž vede na zcela jiné úrovni.

Hlavní slovo tu mají manažeři a ekonomové, a otázka, zda k zapracování technologie do praxe bude ochotný i investor zdaleka nemá jednoznačně kladnou odpověď.

„Doba je naštěstí inovacím příznivá, více než tomu bylo před lety,“ říká Vicari. „Je tu velmi intenzivní tlak ze strany investorů, poptávka po nových řešeních. Efektivnější a výkonnější materiály jsou přímo žádány, byť většinou ve smyslu konkrétních řešení.“

Přesto podle Vicariho většina nových materiálů nesplní nerealistická očekávání investorů, a zklame je svým navázaným dlouhodobým vývojem.

„Po přečtení zprávy v odborném tisku si investor řekne – tohle je to co potřebuji. Pak přijde první šok, kterým jsou časové dispozice,“ říká Vicari. „Obvykle se tu bavíme o horizontu deseti let. Další nefalšované zděšení pak přijde při odhadu nákladů na transfer technologie z laboratoře do jejich vlastní průmyslové praxe. Pak už se většinou dál neptají.“ Proto připomíná, že kromě trpělivosti na straně investorů sehrává klíčovou roli i plánování konečného uplatnění vynálezu během celého procesu vývoje.

Ze 49 materiálových technologií, jejichž „cesty životem“ mapuje Vicari a Lux Research ve své zprávě, stojí za zmínku zejména tyto tři. „Programovatelná hmota“ v podobě kvantových teček (quantum dots), nanokrystalů využitelných v polovodičích displejů. Na jejich uvedení do praxe zapracovaly společnosti QD Vision a Nanosys, a celá věc je „na spadnutí“ už v průběhu roku 2014.

Druhým v pořadí je hořčík, nahrazující v konstrukci hliník, který by byl přitom odolnější než CFRP (vlákna vyztužená uhlíkovými polymery), je tématem diskutovaným už od roku 1985. Ta správná doba pro jeho uvedení do průmyslové praxe by měla nastat v polovině roku 2017.

Grafén? (viz. úvodní obrázek) Problémem jsou především značné výrobní náklady a některé „nedostatky“, týkající se například rozptylu. „Komerční inflekční bod grafénu je současnosti ještě značně vzdálen,“ říká Vicari.

Vodivé kompozity z grafénu, nebo bateriové elektrody na stejném principu jsou sice velmi slibné technologie, ale bude to chtít ještě čas. Grafén je sice „hvězdou“, pokud jde o nově vyvinuté materiály, ale analytici z LR mu předpovídají zářnou budoucnost až od roku 2025.