Dne 10. září 2024 se v Plzni konalo setkání výzkumného projektu MEBioSys, který vede Fakulta strojního inženýrství Vysokého učení technického v Brně (FSI/VUT). Organizaci zajišťovalo výzkumné centrum NTC při Západočeské univerzitě v Plzni (ZČU), které je jedním z partnerů projektu. Setkání se zúčastnilo 45 odborníků, kteří prezentovali výsledky dosažené za první rok projektu.
Setkání zahájil Ján Minár z NTC ZČU, jehož tým se soustředí na vývoj nových slitin, aditivně vyráběných kovových materiálů a bioaktivních funkčních materiálů na bázi keramiky. V úvodu semináře představil Jan Očenášek simulace molekulární dynamiky v biokompatibilních komplexních slitinách.
Poté David Redka společně s Jánem Minárem nastínili problematiku elektronové korelace na materiálu CrMnFeCoNi, zařazeném mezi vysokoentropické slitiny (HEA). Tyto slitiny, složené z pěti nebo více různých kovů ve stejném množství, mají unikátní vlastnosti, jako je vysoká pevnost a odolnost vůči korozi a opotřebení, což je činí ideálními pro náročné podmínky. Jiří Marta uzavřel první blok přednášek prezentací o nových poznatcích z oblasti laserového texturování, se zaměřením na časové rozlišení při měření teploty.
Pavel Hutař a Milan Heczko z Ústavu fyziky materiálů AV ČR představili klíčové cíle a budoucí fáze projektu. Milan Heczko poté představil návrh materiálu se složitou mikrostrukturou na bázi CrCoNi, zařazený do skupiny slitin s více hlavními prvky (MPEA).
Odpolední blok semináře otevřel doktor Tomáš Kovářík prezentací výzkumu v oblasti nanostrukturování povrchů biomateriálů. Ludmila Kučerová z Fakulty strojní ZČU seznámila účastníky s pokroky ve výzkumu komplexních koncentrátových slitin (HEA).
Další členové týmu se zaměřili na přípravu a charakterizaci těchto slitin, a na první výsledky s obohacováním titanových povrchů nanočásticemi, které zlepšují biokompatibilitu a zároveň mají antibakteriální a necytotoxické vlastnosti, což znamená, že nejsou škodlivé pro živé buňky.
Setkání poskytlo prostor k diskusi nad dosaženými výsledky a plány na další rok. Byly představeny významné publikace a pokroky, například v oblasti povrchové modifikace biomateriálů a jejich využití v medicíně. Odborníci také představili software ASE2SPRKKR, který slouží k návrhu biokompatibilních materiálů a vysokoentropických slitin pomocí kvantově-mechanických výpočtů. Tento nástroj simuluje uspořádání atomů v komplexních slitinách a jejich korelaci s atomovou strukturou.
„V oblasti bioinspirovaných slitin jsme zaznamenali významný posun. To, že jsme na správné cestě, potvrzuje přijetí článku na toto téma v prestižním časopise Nature Communications. Mám také radost z diskusí, které se zaměřily na společné výzkumné aktivity s důrazem na praktické aplikace,“ dodal Ján Minár.
Projekt MEBioSys se věnuje strojnímu inženýrství biologických a bioinspirovaných systémů a je financován z Operačního programu Jan Amos Komenský (OP JAK). Cílem je propojit přírodní vědy a technické obory a přinést inovace v oblasti implantátů a průmyslových materiálů.
Hlavní iniciátor projektu Martin Hartl zdůrazňuje význam interdisciplinarity: „Strojírenství samotné už nenabízí prostor pro zásadní objevy. Inovace přicházejí tam, kde se prolínají různé vědní obory.“