Pozorovat 3D tisk betonu je fascinující. Zatímco rameno tiskárny se neúnavně pohybuje po vytyčené dráze, před očima vám rychle roste betonový objekt elegantních tvarů. Tisku v laboratoři centra AdMaS „velí“ David Škaroupka z Ústavu konstruování Fakulty strojního inženýrství VUT. Povídali jsme si nejen o 3D tisku betonu, ale i o jeho nové spin-off firmě 3Deposition, se kterou tiskne parkourové hřiště a na podzim vystavuje na Expu v Dubaji.

Nejprve jste studoval průmyslový design, později konstrukční inženýrství. Jak se odtud člověk dostane k 3D tisku betonu?

Na našem odboru se věnujeme aditivní výrobě a technologiím, takže k tomu máme blízko. Letos jsme dokončili projekt TA ČR, během kterého jsme navrhli, zkonstruovali a zprovoznili rámovou tiskárnu, na níž právě teď tiskneme parkourové hřiště pro Prahu 11. Hřiště sponzoruje Buřinka České spořitelny, která stála i za prvním 3D tištěným domem Prvok, a pro naši novou spin-off firmu je to jedna z prvních zakázek.

S 3D tiskem betonu se poslední rok roztrhl pytel. Jde opravdu o revoluci ve stavebnictví, jak se o něm často mluví?

Na úvod bych upřesnil, že samotný výraz „3D tisk betonu“ je z odborného pohledu trochu kontroverzní. Třeba my teď tiskneme z cementového kompozitu, nicméně pro zjednodušení můžeme mluvit o 3D tisku betonu. Myslím si, že to skutečně revoluční je, ale 3D tisk vnímám spíš jako součást větší revoluce, a tou je digitální výroba ve stavebnictví. Ta nemusí nutně souviset jen s 3D tiskem, stavět se dá i tak, že se vedle sebe budou automaticky klást cihly. Takže 3D tisk betonu se veze na módní vlně, ale já ho vnímám jako součást širšího trendu automatizace architektury a stavebnictví, který může v budoucnu ušetřit hodně tvrdé lidské práce.

Předpokládám, že řešíte i nějaké „porodní bolesti“, přeci jen jde o novou technologii. Kde jsou v 3D tisku betonu ještě slabá místa?

Zatím vznikaly 3D tiskem spíše experimentální objekty a skulptury, u kterých se předpokládá, že na ně lidé nesahají, nebo alespoň neslouží veřejnosti. Když jsme ale tiskli parkourové hřiště, ocitli jsme se ve zcela jiné situaci: půjde o veřejně přístupné místo. Nejen že na něj budou lidé sahat, budou na něm hlavně cvičit, takže vše bude výrazně kontaktní. Tím je projekt, pokud vím, světově unikátní a náročnější, než se zdá. Hodně se na něm učíme a určitě se i poučíme z chyb, které žádnou průkopnickou práci neminou. Pro nás je zásadní zajistit bezpečnost, pro kterou jsme udělali maximum. Hřiště bude mít certifikát TÜV podle normy na parkourová hřiště, která je poměrně nová. Mimochodem normy, jak posuzovat bezpečnost staveb z 3D tisku, jsou taky jedním z témat následujících let.

A co se týče technologie jako takové?

Pokud se bavíme o vědecké rovině, je to zejména o materiálu a o tom, jak celý proces řídit, aby se materiál choval, jak potřebujeme. Musí v něm být například přesné množství vody: když je jí moc, vytištěný objekt nedrží tvar, když je jí trochu méně, směs příliš rychle tuhne a není možné ji – laicky řečeno – vytlačovat. Výrobek je taky nutné po dotisknutí chránit před vyschnutím. Voda je důležitá pro zrání betonu a jeho výsledné vlastnosti. To je zásadní hlavně v případě tisku celých domů. Potřebujeme proto lépe poznat materiál, jeho vlastnosti a jednotlivé závislosti. Ideální stav je, že budeme mít výrobní systém, který bude obsahovat nejenom pohyb tiskárny nebo robota, ale i další instrukce, například způsob kladení materiálu, kontrolu kvality a zpětnou vazbu nebo úpravu jeho složení v daném místě tisku.

Co vás osobně na 3D tisku baví?

To co každého asi každého „makera“, přímočarost s jakou své nápady přivedete do materiálního světa. To mě před lety přivedlo ke spolupráci s Davidem Palouškem a s Danielem Koutným z naší fakulty. Tým se časem výrazně rozrostl, nabrali jsme spoustu zkušeností. Já jsem se zaměřil na robotickou výrobu a později bylo úžasné zjistit, že to, co umíme, lze použít i jinde, třeba ve stavebnictví. Baví mě rychlost, kdy za půl hodiny vytisknete dvoumetrovou zeď s takovými parametry, které byste z betonu touto rychlostí jinou technologií nedocílila. Rychlost je samozřejmě relativní, před samotným tiskem musíte věnovat spoustu času přípravám. Celkově mě nadchla novost našeho projektu, pokročilé technologie, prostě jsem cítil příležitost v této oblasti něco dokázat.

Vy jste se rozhodl jít ještě o krok dál a s několika kolegy z ústavu jste založili firmu 3Deposition, která získala letos v červnu status spin-off firmy VUT. Nejste od té doby v trochu schizofrenní situaci vědce-podnikatele?

Nápad založit firmu vznikl loni o prázdninách a oficiálně vznikla koncem roku. Pro mne to byla jedna z cest, jak během covidu nevyhořet, chtěl jsem nějaký vlastní projekt, který bych mohl pevněji řídit. Firmu a školu vnímám synergicky: pokud díky existenci spin-off získá jak VUT, tak firma ze spolupráce víc, než kdybychom byli odděleni, je to v pořádku. To je i naše základní kritérium, snažíme se všechno dělat win-win.

Nevede založení spin-off firmy, je-li úspěšná, zákonitě k tomu, že akademickou sféru opustíte?

Z dlouhodobého hlediska by to samozřejmě mělo být tak, že firma vyroste a bude schopná se osamostatnit. Ale jaká bude v tu chvíli moje role, teď neumím říct. Rozhodně bych chtěl, aby naše firma rostla a časem šla svým vlastním směrem, navždy ale zůstane pouto s mateřkou univerzitou. Měli bychom na sebe být navzájem pyšní a podporovat se, i když už budeme nezávislí. Jednou z mých hlavních motivací byla potřeba, aby výsledky výzkumu, který děláme, měly vyšší šanci dostat se na trh. Spin-off je způsob, jak tomu můžeme pomoci a dát do toho všechno, protože tomu věříme.

Našlápnuto máte dobře, dokonce vás čeká účast na letošním Expu v Dubaji…

Na Expu nevystavujeme sami, ale spolu s VUT jsme partnerem firmy Fillamentum, která si pronajala výstavní prostor v českém pavilonu. Našim úkolem bude zprovoznit robotickou buňku, která bude ukázkou robotického 3D tisku z kompostovatelného biopolymeru s obsahem lokálního písku. Bude to krásná ukázka moderních technologií, designu a udržitelného přístupu ve výrobě.

Článek vyšel v časopise Události na VUT 1 | 2021/2022