Vynálezy na zakázku: Polský technologický institut plní sny výrobců

Poznaňský institut, který je součástí celopolské výzkumné sítě pojmenované po vynálezci petrolejové lampy, polském chemikovi Ignacy Łukasiewiczovi, vznikal postupným slučováním dříve samostatných vědeckých pracovišť s dlouhou poválečnou tradicí s ambicí vytvořit mezinárodně konkurenceschopné výzkumné centrum se širokým záběrem.

„Vymýšlíme stroje, které prostě nejde na běžném trhu koupit. Naším posláním není konkurovat standardním dodavatelům automatizace, ale plnit technologické sny našich klientů, i kdyby se jejich zadání zdálo zpočátku jakkoli bizarní nebo nerealizovatelné,“ říká na úvod setkání s českými novináři Mikołaj Hauke, ředitel Łukasiewicz – PIT.

Právě flexibilita a schopnost realizovat kompletní specializované linky pro relativně malé, vysoce specializované projekty je to, čím se Łukasiewicz – PIT snaží odlišit od velkých „západních“ výzkumných center. Výrobní firmy, které se často potýkají s potřebou rychlé inovace bez obřích rozpočtů, zde nacházejí ideálního partnera. Institut dokáže pokrýt kompletní cyklus od prvotní skici přes simulace a stavbu prototypu až po finální certifikaci a integraci do provozu u zákazníka.

Příkladem za všechny je vývoj autonomního zemědělského robotu, který nedávno úspěšně vjel na polská pole. Stroj řeší kritický nedostatek kvalifikované pracovní síly v zemědělství a zároveň minimalizuje utlačování půdy a chemickou zátěž díky ultra-přesnému navádění a variabilní aplikaci látek. Pro firmy vyrábějící komponenty pro agrotechniku je projekt ukázkou, jak lze integrovat pokročilé senzorické systémy a autonomní řízení do těžkých mechanických konstrukcí.
Jiným příkladem zakázkového inženýrství je inovativní linka na loupání cibule. Klient, velký producent zeleniny, přišel do institutu s pragmatickým byznysovým požadavkem: minimalizovat odpad a maximalizovat přidanou hodnotu z každého kilogramu suroviny. Výsledkem je plně automatizovaný systém, který jemně a současně efektivně (rychle) zbavuje cibuli svrchních vrstev, přičemž zohledňuje nepravidelné tvary a různé velikosti plodů.

Pro potřeby stavebního průmyslu institut přispěl projektem robotu, který kuje stavební čepy. Kovárenství patřilo vždy k nejkonzervativnějším oborům s vysokým podílem těžké lidské práce v nepříznivých podmínkách. Inženýři z Łukasiewicz – PIT dokázali implementovat průmyslové roboty přímo k lisům a kovacím bucharům, přičemž museli vyvinout speciální chapadla odolná vůči extrémním teplotám a rázům. Výsledkem je výrazné zvýšení produktivity a eliminace rizikových pracovišť. Paralelně s tím institut vyvíjí pokročilé bezobslužné sklady, které šetří náklady a čas. Tyto systémy využívají proprietární algoritmy pro optimalizaci drah a dynamické zaskladňování, což zkracuje logistické cykly v samotných výrobních závodech.

Materiálové inženýrství: Spojování „nespojitelného“ a vesmírný výzkum

Jednou ze specialit poznaňského institutu je spojování „nespojitelných“ materiálů, například křemičitého písku se železem. Výsledný kompozit vykazuje extrémní tepelnou odolnost a unikátní mechanické vlastnosti. Tento materiál již našel své uplatnění jako pokročilý tepelný štít pro zařízení užívaná v kosmickém výzkumu a satelitní technice, kde komponenty čelí extrémním teplotním šokům.
Tento transfer technologií z kosmického programu do běžné praxe je pro Łukasiewicz – PIT typický. Znalosti z nanášení povlaků a úpravy povrchů vědci úspěšně aplikují i v medicínském a veterinárním sektoru. Pro specializovanou veterinární firmu například vyvinuli technologii nanášení „kosti v prášku“ (syntetického hydroxyapatitu a trikalciumfosfátu) na kovové implantáty pro malá zvířata. Tento mikroskopický povlak stimuluje osteointegraci – tělo zvířete nebere implantát jako cizí těleso, ale buňky kostní tkáně začnou okamžitě prorůstat do porézní struktury powder-coated vrstvy, což zkracuje dobu rekonvalescence na polovinu. Na tyto úspěchy navazuje také humánní medicína: institut úspěšně vyvinul nové implantáty pro nemocné s vrozenými či získanými vadami hrudního koše, které jsou vyráběny aditivními technologiemi přesně podle 3D skenů konkrétních pacientů.

Biotechnologie jako spása cirkulární ekonomiky: Houby v roli dělníků

V biotechnologických laboratořích institutu se pro změnu snaží vyřešit ekologické dluhy minulých desetiletí, se kterými si klasická chemie či mechanická recyklace neví rady. Typickým příkladem jsou staré dřevěné železniční pražce. Ty jsou po celém světě kontaminovány vysoce toxickým kreosotovým olejem (černouhelný dehet), který se používal k impregnaci. Kvůli tomu jsou klasifikovány jako nebezpečný odpad, jehož likvidace je extrémně nákladná. V Poznani na to šli jinak: pražce mechanicky rozdrtí na štěpku a následně na scénu nastupuje mikrobiologie. Speciálně izolované kmeny bakterií a hub dokážou toxické aromatické uhlovodíky rozložit. Za pouhé 3 měsíce je tento dříve nebezpečný odpad zcela čistý, dekontaminovaný a připravený k bezpečnému opětovnému použití v dřevozpracujícím průmyslu.

Tato inovativní a účinná technologie očišťování půdy a biomasy z kreosotu ukazuje sílu cílené biokonverze. Výzkumníci šli však ještě dál a zaměřili se na celosvětový problém textilního odpadu, konkrétně na oblečení z míchaných materiálů (nejčastěji směsi bavlny a polyesteru). Mechanická recyklace u těchto směsí selhává, protože zkracuje vlákna a ničí jejich kvalitu. Chemická recyklace je zase energeticky náročná a ekologicky zatěžující.
Projekt realizovaný v Łukasiewicz – PIT kombinuje spektrální analýzu a biotechnologii. V první fázi systém využívá laserové světlo (spektroskopii) k okamžité chemické identifikaci složení textilu přímo na třídicím pásu, bez ohledu na to, co tvrdí papírové visačky. Následně se mixed-fabric textil vystaví působení specifických druhů hub. Tyto houby doslova „sežerou“ celulózovou složku (bavlnu) a v reaktoru zůstane pouze čistý, neporušený polyester (PES), který lze okamžitě granulovat a použít pro výrobu nových vysoce kvalitních textilních vláken. Celý proces biokonverze trvá pouhé 3 týdny a probíhá za mírných teplotních podmínek bez agresivních chemických činidel.

„Naše analýzy ukazují, že materiálový recykling textilních směsí lze realizovat při provozních nákladech kolem 300 eur za tunu vstupní suroviny. Při plánované kapacitě průmyslové instalace 10 000 tun zpracovaného textilu ročně jde o ekonomicky vysoce profitabilní byznys model s minimální ekologickou stopou,“ vysvětluje Mikołaj Hauke.

Fascinující je i osud hub, které bavlnu zkonzumovaly. Výsledná biomasa na bázi podhoubí (mycelia) se nevyhazuje. Výzkumníci z ní vyvíjejí plně biodegradovatelné obalové materiály, které v budoucnu nahradí neekologický polystyren v logistice a zahradnictví. Souběžně probíhají pokročilé testy na výrobu myceliové ekokůže pro nábytkářský a automobilový průmysl. Z jednoho trička tak získáte čistý polyester i ekologický obal na elektroniku.

Pancéřované kontejnery pro potravinovou bezpečnost

Schopnost institutu reagovat na aktuální světové krize dokazuje projekt zaměřený na logistickou podporu válkou zasažené Ukrajiny. Kvůli blokádě černomořských přístavů bylo nutné najít bezpečné pozemní cesty pro export ukrajinského zrní a dalších klíčových zemědělských komodit do Evropy. Problémem je však odlišný rozchod kolejí na ukrajinské a polské straně a také riziko sabotáží či ostřelování transportů.
Inženýři v Poznani proto vyvíjejí speciální pancéřované kontejnery pro převoz zrní a potravin. Tyto kontejnery chrání náklad před mechanickým poškozením i vnějšími útoky. Součástí výzkumu bylo testování různých typů nakládání a vykládání, zejména gravitačního sypání, aby se zajistilo, že se obsah kontejneru na překladišti na hranicích dokáže během několika minut bezkontaktně a bezpečně přeložit do standardních evropských vagonů či kamionů, aniž by došlo ke kontaminaci nebo zdržení logistického toku.

Výzva pro český výrobní průmysl: Proč spolupracovat s Łukasiewicz – PIT?

Proč by mohl výzkumný institut z polské Poznaně zajímat české firmy? Geografická blízkost, minimální jazyková bariéra v technické oblasti a obrovská synergie. Česká republika disponuje silnou industriální základnou, ale často naráží na limity v aplikovaném výzkumu a vývoji jednoúčelových strojů mimo standardní katalogová řešení.
Łukasiewicz – PIT nabízí českým partnerům možnost outsourcovat kompletní inženýrské výzvy. Spolupráce může mít formu přímého vývoje na zakázku, společných projektů financovaných z evropských fondů (např. Horizon Europe) nebo licencování již hotových patentovaných technologií, jako je zmíněná biodekontaminace dřeva či laserové třídění odpadu. Polský institut disponuje certifikovanými zkušebnami, které mohou českým výrobcům pomoci s testováním prototypů podle platné legislativy EU.
Návštěva v Poznani ukázala, že hranice mezi vědou a tvrdým výrobním byznysem nejsou nepřekročitelné. Pokud máte v šuplíku projekt stroje, který by posunul vaši firmu o deset let dopředu, ale nikdo v tuzemsku ho nedokáže postavit, případně pokud řešíte materiálový problém, na který tabulky nestačí, odpověď možná leží právě v Łukasiewicz – Poznaňském Institutu Technologickém, kde se inženýrské sny mění v realitu.

Autor: Boris Keka

Návštěva našeho redaktora v Poznani se uskutečnila v květnu 2026 na pozvání Polské agentury pro investice a obchod – The Polish Investment and Trade Agency (PAIH).