„Nemám zájem vylepšovat práci někoho jiného, chci utvářet trend,“ zní heslo Martina Pumery, jednoho z nejlepších vědců na světě v oblasti chemie.
Pumera působí na pražské Vysoké škole chemicko-technologické, kde se věnuje výzkumu miniaturních robotů, malých jako červené krvinky nebo dokonce virus. Tito roboti mohou znamenat přelom stejně tak v čištění životního prostředí jako v léčbě rakoviny.
Když se řekne robot, tak se vám spíš vybaví plechový „člověk“, s výkonným počítačem v hlavě. Tihle roboti v sobě ale nemají žádné mikroprocesory, senzory či baterie – jsou tak malí, že by se to do nich jednoduše nevešlo.
Přesto dokážou komunikovat, můžeme je naprogramovat a pohybují se, kam jim řekneme. „Při navrhování našich robotů se inspirujeme u jedněch z nejmenších organismů, u bakterií. Nemají mozek, ale přesto spolu komunikují a dokážou si obstarat energii,“ vysvětluje Pumera.
V reálu to vypadá tak, že se na tělo robota připevní enzym, který třeba dokáže udělat z molekuly cukru oxid uhličitý, vodu a energii. Robot si tak obstarává palivo pro pohyb. Není to ale jediný způsob, jak robota rozpohybovat.
Pohon si může obstarat například světelným rozkladem vody na povrchu oxidu titaničitého, který se používá běžně jako bílé barvivo, nebo se začne přemisťovat díky lehce kyselé látce v prostředí, která reaguje s „tělem“ robota. Vždy záleží na prostředí, ve kterém se pohybují, a jaký pracovní úkol dostanou.
„Zlatý grál naší technologie je, že roboti pracují v koordinovaných hejnech. S jedním robotem nic makroskopicky významného neuděláme. Pro některé aplikace je zároveň méně efektivní, když se miliony robotů pohybují náhodně. My je upravíme tak, že komunikují pomocí chemických signálů,“ popisuje Pumera.
Podobá se to procesům v říši mikroorganismů. „Například bakterie způsobující zubní plak spolu komunikují a shlukují se. Díky tomu mají větší ochranu a pracují efektivněji,“ dává příklad známý z každodenní lidské zkušenosti.
Poslední objev Pumerova týmu publikovaný v prestižním vědeckém časopise Nature Machine Intelligence byli malí roboti velikosti červené krvinky, kteří brázdí vodu a aktivně vyzobávají hormony. Ty se na nich hromadí a začne se z nich vytvářet vlákno, z něhož splétají sítě.
Když roboti pochytají, co mají, vyloví se jednoduše magnetem. Potom se zrecyklují, nahodí znovu a můžou se vydat do další úklidové mise.
Například v odpadní vodě se vyskytují hormony a látky jim podobné, kterých se v klasickém čištění vody nezbavíme. Jsou sice v malých koncentracích, ale pokud jsme jim vystaveni dlouhodobě, vedou u člověka k řadě zdravotních problémů.
Čisticí nanotechnologie by mohla vytrhnout trn z paty třeba v místech, kde je potřeba z odpadní vody udělat vodu pitnou. Největší výhodou potom je, že při čištění touto technologií nemusíme mít aktivní průtok – roboti se dokáží pohybovat sami, podle našeho přání.
„Naši roboti jsou efektivní a fungují. Věřím, že to bude jednou dobrý byznys a že se počáteční investice do výzkumu mnohonásobně vrátí. Jinak bych tuto práci nemohl s přesvědčením dělat,“ konstatuje Pumera, pro kterého nejsou granty peníze „na hraní“.
„Hledám investory do svého výzkumu, což je extrémně rizikový kapitál. Nejenže zhodnocení takové investice je risk, ale může se to povést až za velmi dlouhou dobu. Moje vědecké projekty jsou jako startupy. Vážím si vložených peněz a snažím se je pro investora zhodnotit,“ říká lakonicky.
V tomto případě je investorem stát, zastoupený Grantovou agenturou. A stát si může dovolit na potenciální zisk čekat třeba deset či dvacet let. I když se možná ve výzkumu robotů uplatní malý zlomek, tuzemské vládě se investice do Pumerova týmu nakonec řádově vrátí.
„Přibližně dvě až pět procent objevů najde uplatnění za pět nebo deset let. Například moje technologie, které vznikly před patnácti lety, využívá nyní americká armáda nebo nadnárodní společnost s příjmy 1,5 miliardy dolarů pro čištění vody v dolech vzdálených civilizací,“ shrnuje Martin Pumera a připomíná tím, jak důležité je dívat se i do vzdálenější budoucnosti.
