Kdyby byl tento příběh pohádka, mohla by se jmenovat „Kterak se gymnazista se zálibou v matematice a fyzice na strojárně našel a nejlepší bakalářku napsal“. Je to ale příběh skutečný a Tomáš Vítek se díky své práci o auxetických materiálech, které se při natahování místo ztenčení rozšiřují, stal držitelem ocenění 8 z VUT pro nejlepší bakalářku minulého roku.
„Auxetické materiály mají speciální strukturu, díky které se chovají naopak, než je běžné. Pokud je natahujeme, člověk očekává, že dojde ke ztenčení, ale auxetický materiál se rozšíří. A pokud jej stlačíme, auxetický materiál se naopak zúží, byť by člověk čekal přesný opak,“ vysvětluje Tomáš Vítek a jedním dechem dodává, že při výběru bakalářky ho mimo jiné fascinovala právě tato zvláštnost.
Podivné chování auxetických materiálů přitom nesouvisí s tím, z čeho jsou vyrobeny, ale čistě s jejich strukturou. „Můžou být z hliníku i oceli, lze je vyrobit v podstatě z čehokoliv, jde jen o vytvoření vhodné struktury. Běžně se auxetické materiály vyrábí třeba na 3D tiskárnách. V malé míře je najdeme i v přírodě, ale jde spíš o výjimky, třeba specifické druhy nerostů, které se při zatížení v určitém směru takto chovají. V drtivé většině jsou ovšem uměle vyrobené,“ dodává.
Buňky ve struktuře auxetického materiálu mohou mít různé tvary. Některé vypadají jako šipky, jiné jako zborcený včelí plást. „Vybral jsem si tři různé tvary a zkoumal, co se bude dít, když budu měnit jednotlivé parametry, třeba když bude buňka protaženější nebo více zkosená. Výpočtem jsem zjišťoval vliv parametrů na výsledné chování materiálu. Šlo čistě o výpočtové modelování, ale při porovnání mých výsledků s experimenty popsanými v literatuře to sedí,“ říká Tomáš s dovětkem, že velkou zásluhu na kvalitě práce má i jeho vedoucí Oldřich Ševeček z Ústavu mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky.
I Tomáš Vítek je sám o sobě tak trochu „auxetický“ a některé věci dělá naopak, než jeho spolužáci. Předmět „Pružnost a pevnost“, který má mezi studenty strojárny spíš pověst strašáka a těžce získaných kreditů, Tomáše naopak bavil. Dokonce tolik, že se na magisterské studium přihlásil na inženýrskou mechaniku. „Lákají mě pevnostní výpočty a modelování deformací. Na strojárnu jsem šel z gymnázia, bavila mě matika fyzika a chtěl jsem je studovat nějak prakticky, využít je v něčem, na co si můžu sáhnout. Na strojní fakultě jsem se opravdu našel,“ chválí si Tomáš.
Osm nejlepších
Tomášovu bakalářku vyslalo vedení fakulty do soutěže nejlepších bakalářských prací z brněnské techniky za uplynulý rok. Přehlídku 8 z VUT nakonec Tomáš vyhrál, o první místo se dělí se studentkou FEKTu Denisou Hývlovou, která se zabývala automatickou detekci mikrokalcifikací v mamografických snímcích.
„Samozřejmě mě potěšilo, že jsem uspěl, zvlášť v tak kvalitní konkurenci. Ze zvědavosti jsem se zběžně díval i na ostatní soutěžící a všechny prezentace byly skvělé,“ říká Tomáš. Nadšený byl nejen z prvního místa, ale i z kurzu prezentačních dovedností, který mohl v rámci soutěže absolvovat.
Na masovější použití v praxi zatím auxetické materiály čekají, vědci dál pracují na tom, aby je lépe poznali. Představy o jejich využít už ovšem existují. „Daly by se z nich vyrábět třeba spojovací prvky, mohly by být součástí kompozitů. Díky tomu, jak se auxetické materiály chovají, prokazují zvýšenou odolnost vůči trhlinám a také dobré tlumicí schopnosti, zde je velký potenciál,“ dodává Vítek i když se sám chce v diplomce věnovat jiným tématům. „Chci poznat zase něco nového,“ uzavírá.