Svoji patentovanou a stále zdokonalovanou technologii přípravy speciálních tenkých vrstev adaptovali plzeňští vědci na oxid zirkoničitý, který se využívá například jako ochranná vrstva skleněných tabulí. Jejich metoda celý proces výroby atraktivního tenkovrstvého materiálu výrazně zrychluje, a snižuje tím výrobní náklady.

„Atraktivita tohoto nanostrukturního materiálu spočívá především v jeho výborných mechanických a optických vlastnostech, využitelných zejména ve sklářském průmyslu,“ popisuje jeden z členů výzkumného týmu Jiří Rezek. „Používá se například jako ochranná vrstva pro moderní skleněné tabule. Je totiž až sedmkrát tvrdší než běžné tabulové sklo, takže poskytuje výbornou ochranu proti poškrábání,“ upřesňuje.

Speciální tenké vrstvy, jejichž tloušťka se pohybuje od jednotek po tisíce nanometrů, se většinou připravují metodou tzv. magnetronového naprašování, která umožňuje syntetizovat výsledný materiál atom po atomu. Jednou z nevýhod ovšem bývá jeho pomalá příprava.

Ing. Jiří Rezek Ph.D. v laboratoři výzkumného centra Nové technologie pro informační společnost Fakulty aplikovaných věd Západočeské univerzity v Plzni.Zdroj: ZČU

Metoda vědců centra NTIS, která je patentována v USA, Velké Británii, Německu, Švýcarsku, Číně a Japonsku, tento problém eliminuje. „Naše řešení spočívá v použití speciálního algoritmu řízení procesu, které bez dalších dodatečných nákladů umožňuje až trojnásobné zvýšení rychlosti přípravy materiálu, což je z hlediska ekonomiky naprosto zásadní. Vzhledem k tomu, že právě samotný provoz povlakovacích systémů je při přípravě tenkých vrstev tou nejdražší položkou, dostalo se našemu řešení mimořádné pozornosti,“ vysvětluje dál jeden ze spolutvůrců technologie.

Metodu řízení procesu reaktivní depozice lze přitom využívat ve standardních průmyslových podmínkách. „Naši technologii lze uplatnit i při využití elektrických zdrojů, s nimiž se v průmyslu běžně pracuje,“ doplňuje Rezek, který je zároveň hlavním autorem článku High-Rate Reactive AC Magnetron Sputtering of Hard and Optically Transparent ZrO2 Films, publikovaném v časopise americké organizace Society of Vacuum Coaters.

Časopis SVC vychází třikrát ročně a je celosvětově distribuován mezi více než 15 000 materiálových vědců a výzkumných pracovníků technologických firem, včetně hi-tech gigantů z Asie nebo ze Silicon Valley, jako jsou IBM, Intel či Apple. Konference, již SVC každoročně pořádá, je v oblasti aplikovaného materiálového výzkumu jednou z nejsledovanějších akcí, mimo jiné díky vzájemnému propojení akademické sféry s technologickými lídry v oboru.

„To, že jsem byl redakcí požádán o publikování článku v tomto prestižním časopise, beru jako ocenění celého týmu výzkumného centra NTIS, který se pod vedením profesora Jaroslava Vlčka dlouhodobě vývoji tenkovrstvých materiálů věnuje,“ uzavírá Jiří Rezek.