Originální dárek obdržela při své návštěvě Brna předsedkyně Akademie věd Eva Zažímalová. V Ústavu přístrojové techniky na ni kromě kytice čekal i působivý kovový medailon, který zpodobňoval její tvář. Vyrobila ho takzvaná elektronová svářečka – svařuje se a obrábí elektronovým svazkem ve vakuu s mikrometrovou přesností, a výhodou této metody je nejen prokreslení jemných detailů, ale i pocit struktury a hloubky.

Stejný dárek obdrželi také všichni, kteří předsedkyni na pracovišti na Králově Poli provázeli: místopředsedové za I. a II. vědní oblast Jan Řídký a Zdeněk Havlas či člen Akademické rady Luboš Náhlík.

Brno, centrum elektronové mikroskopie

„Velmi si zákládáme na dlouholeté tradici v oblasti přístrojové techniky. Na ústavě byly vyrobeny prototypy světově unikátních přístrojů. Zkušenosti se přitom doslova předávaly z otce na syny,” řekla ředitelka Ilona Müllerová. První úspěchy ústavu přišly krátce po jeho založení: v roce 1958 získal prvni´ stolni´ elektronovy´ mikroskop SEM Tesla BS242 zlatou medaili na světové přehlídce EXPO v Bruselu.

Ředitelka Ústavu přístrojové techniky Ilona Müllerová

Podobně si ústav vedl i v oblasti nukleární magnetické rezonance (NMR), která od začátku patřila k hlavním výzkumným oblastem. První ústavní spektrometr zde vznikl roku 1960, o šest let později je začal brněnský národní podnik Tesla vyrábět průmyslově.

„Dnes už není možné v ústavech Akademie kompletně vyrábět přístroje, ale soustřeďujeme se například na vývoj nových analytických metod, jak zlepšit nástroje, kterými můžeme objevovat nové vlastnosti hmoty,” ředitelka Müllerová. V elektronové mikroskopii patří ústav stále k mezinárodní špičce, ostatně i díky místním továrnám pochází třetina celosvětové produkce elektronových mikroskopů z Brna.

„Dřívejší velmoc v elektronové mikroskopii Německo dnes nemá v akademických institucích dostatek kvalifikovaných lidí na elektronovou optiku. Takže se centrum přesunulo do malého Brna,” řekla Müllerová.

Ústavu se přitom podařilo ustát i krizi na začátku 90. let, kdy z původních 250 pracovníků zůstalo jen čtyřicet procent a v zaměření ústavu hodně převážil základní výzkum. Dnes má pracoviště 169 zaměstnanců a řadu spoluprací se smluvními partnery, a to jak doma, tak v zahraničí.

„Máme skvělé vedoucí v rozumném věku, kteří spolu rádi spolupracují a nechybí jim nadšení. Považuji to za naprosto dokonalé uspořádání,” nešetřila chválou ředitelka, podle níž ústav hodně těží ze zájmu doktorandů. Jako příklad uvedla oddělení mikrofotoniky profesora Pavla Zemánka, jehož tři kolegové vedou nyní své vlastní týmy a jeden z nich je podpořen projektem OPVVV na budování excelentních týmů. Návrat do světové vědy se pak podařil laboratoři magnetické rezonance Zenona Starčuka, která čelila propadu zhruba před deseti lety. Nyní úspěšně propojuje trendy v oblasti fyziologie, biochemie a magnetismu, má publikace v časopisu Nature a řadu zahraničních projektů.

Předsedkyně Akademie věd v laboratoři magnetické rezonance Zenona Starčuka

Tajemství holografie

Přátelská atmosféra byla patrná i při prohlídce jednotlivých laboratoří. Začínalo se elektronovou mikroskopií, kterou představila Eliška Mikmeková, přičemž součástí laboratoře je i oddělení enviromentální mikroskopie, kde návštěva mohla mikroskopicky sledovat živého roztoče v kapalině, přičemž vzorek nebylo zapotřebí fixovat. „Děláme mikroskopii za hranicemi komerčních možností. Jsme zřejmě jedni z mála v Evropě s takhle vybavenou laboratoří,” řekl vedoucí skupiny inženýr Vilém Neděla. Poté následovalo oddělení speciálních technologií, které se vedle zmíněného svařování elektronovým svazkem věnuje i přípravě tenkých vrstev pro rentgenovou optiku či mikrolitografii pomocí elektronového litografu, který má bohaté využití například v průmyslových aplikacích holografie (ochranné známky aj).

Prohlídky laboratoří elektronové mikroskopie se zúčastnili místopředsedové Akademie, Jan Řídký a Zdeněk Havlas (na horním obrázku oba zleva)

Ostatně ústav u příležitosti svého loňského výročí založení vytvořil holografickou strukturu o velikosti známky, do které se „vešel“ celý areál ústavu, včetně jednotlivých kanceláří, a nakonec i ředitelské místnosti, kterou vedení Akademie opustilo pár minut předtím. Rozlišovat lze až do jednoho nanometru, přičemž například tloušťka lidského vlasu je sto mikrometrů.

Jak diagnostikovat poruchy srdce

Vedení zaujala i laboratoř medicínských signálů, která patří mezi nejmenší, ale také nejdynamičtější oddělení ústavu. Pod vedením doktora Pavla Juráka, který je zároveň předsedou Rady pracoviště, se zde vyvíjejí nové diagnostické metody v oblasti či neurologie či kardiologie, které pomáhají pacientům s epilepsií, schizofrenií, Parkinsonovou chorobou či srdečními poruchami. Kupříkladu vysokofrekvenční EKG, vyvinuté na ústavu, již využívají lékaři v IKEMU, na Vinohradech či u sv. Anny. Skupina nicméně pracuje i s prestižními lékařskými pracovišti také v zahraničí, jako je Mayo Clinic v USA. Podle Juráka závisí pokrok v klinické diagnostice jak na získávání nových dat, tak na způsobu jejich zpracování a interpretace. To potvrzuje i unikátní kardiosoftware, který na ústavu vyvinul mladý vědec Filip Plešinger a nyní se využívá v osmdesáti zemích světa.

Vedoucí laboratoře medicínských signálů Pavel Jurák o nových diagnostických metodách v oblasti kardiologie a neurologie

V šikmé budově

Součástí prohlídky byly i aplikační laboratoře ALISI v nové budově ústavu, která na první pohled překvapí šikmou architekturou – aby se co nejlépe využilo místo, směrem vzhůru se rozšiřuje. Sídlí tam část laboratoří oddělení Koherenční optiky profesora Josefa Lazara, které patří k tradičním chloubám ústavu. Původně začínalo jako oddělení infračervené spektroskopie, po objevu laserů bylo přejmenováno na obor kvantových generátorů světla (Koherenční optiky). Návštěvníci viděli experimentální systém s jednotlivými chladnými ionty vápníku, zachycené v radiofrekvenční pasti a laserem zchlazené hluboko pod 1K, který je základem pro experimenty v oblasti kvantových technologií i ultrapřesných atomových hodin.

Prohlídka aplikačních laboratoří ALISI, které sídlí v nové budově s šikmou architekturou. V popředí člen Akademické rady Luboš Náhlík

Závěr prohlídky patřil oddělení mikrofotoniky, kde používají vlastní zařízení, jako je optická optická řehtačka, opticky vázaná hmota či optická pinzeta, k přemísťování, třídění či samouspořádávání hmotných objektů světlem. Aktuálně v rámci Centra excelence GAČR rovněž rozvíjí levitaci a chlazení nanočástic prostřednictvím světla s potenciálem získat ultracitlivé siloměry a experimentální simulátory stochastických dějů.

„Kolik by toho světla asi muselo být, aby mě udrželo v luftě?“ zavtipkoval s příjemnou sebeironií místopředseda Zdeněk Havlas. Pavel Zemánek zavtipkoval, že se obává, že by člověka nejspíš dříve vypařili, než zvedli. Na další laboratoře a diskuse už nebyl čas, paní předsedkyně měla před sebou ještě Ústav fyziky materiálů v jiné části Brna.

Připravila: Alice Horáčková, Odbor mediální komunikace Kanceláře AV ČR
Foto: Alice Horáčková, Odbor mediální komunikace Kanceláře AV ČR