Po čtyřech letech spolupráce mezi akademickou a průmyslovou sférou byl v březnu 2025 úspěšně ukončen projekt „Numerické modely pro optimalizaci inovativních supertvrdých materiálů“. Projekt, financovaný Technologickou agenturou ČR v rámci programu TREND, přinesl nové simulační nástroje a experimentální poznatky, které urychlí vývoj pokročilých ochranných povlaků pro strojírenství a letecký průmysl.
Projekt byl řešen od dubna 2021 firmou PlasmaSolve s.r.o. v čele s Mgr. Adamem Obrusníkem, Ph.D. Na výzkumu se dále podíleli odborníci z Ústavu fyziky a technologií plazmatu PřF MU a centra CEPLANT, konkrétně prof. Mgr. Petr Vašina, Ph.D., Mgr. Zdeněk Bonaventura, Ph.D., doc. Mgr. Jaroslav Hnilica, Ph.D. a Mgr. Peter Klein, Ph.D. Důležitým průmyslovým partnerem byla také firma SHM s.r.o., zastoupená Mojmírem Jílkem. Všechny tři subjekty jsou dlouhodobými výzkumnými partnery.
Cílem projektu bylo vyvinout a validovat simulační nástroje pro modelování toku iontů a neutrálních částic v procesu magnetronového naprašování. Tyto nástroje byly následně ověřeny pomocí experimentální diagnostiky, která zahrnovala měření depozičních rychlostí, iontových toků pomocí Langmuirovy sondy a křemenných mikrovah QCM. Diagnostika probíhala jak v laboratorních podmínkách, tak v průmyslovém zařízení DRAK, vyvinutém firmou SHM s.r.o.
Výsledné modely byly aplikovány na vrstvy ta-C a AlCrN, které se využívají jako ochranné povlaky v náročných provozních podmínkách. Díky propojení simulačních nástrojů s experimentálním ověřením se podařilo zefektivnit proces optimalizace těchto vrstev, což přináší přímý přínos i pro průmyslovou výrobu.
Na vývoji softwaru se významně podílel Mgr. Zdeněk Bonaventura, Ph.D. z ÚFTP, který navrhl část numerických modelů. Projekt tak představuje příklad úspěšné mezioborové spolupráce, která spojuje teoretické modelování, experimentální fyziku a průmyslovou praxi.
Ačkoliv projekt oficiálně skončil, spolupráce mezi institucemi pokračuje dále. Vědecký tým také připravuje nový společný projekt, jehož cílem je vývoj nové generace ochranných povlaků s ještě vyššími užitnými vlastnostmi.
Od srpna do října jsme na ÚFTP měli tu čest hostit Dr. Muddasira Ali Shaha, uznávaného fyzika plazmatu z Pákistánu. Jeho výzkumný pobyt byl nejen příkladem mezinárodní spolupráce, ale také jedinečnou příležitostí prohloubit naše společné zájmy o výzkum plazmatu.
Sahand Behrangi, výzkumník ve výzkumné skupině Depozice tenkých vrstev a nanostruktur, se zúčastnil podzimního setkání European Materials Research Society (E-MRS) 2025 ve Varšavě. Na konferenci prezentoval svůj výzkum zaměřený na vliv předpětí na mikrostrukturu a mechanické vlastnosti průmyslově depozitovaných TiZrN vrstev – téma, kterému se věnoval během svého doktorského studia pod vedením prof. Petra Vašiny.
