Národní grafenový ústav otevírá cestu k novým výrobkům a aplikacím

7. srpna 2015

Supertenká forma uhlíku, která představuje nejpevnější známý materiál na světě, se nazývá grafen. Na šířku má pouze jeden atom, je průhledný a také má některé zvláštní fyzikální vlastnosti, například vynikající vodivost.

Pro jeho výzkum a výrobu byl ve Velké Británii, na půdě univerzity v Manchesteru, postaven Národní grafenový ústav, pod jehož návrhem je podepsána architektonická kancelář Jestico + Whiles. Úzce přitom spolupracovala se sirem Konstantinem Novoselovem, který společně se sirem Andre Geimem v roce 2004 grafen poprvé izoloval. Za tento objev oba vědci získali Nobelovu cenu za fyziku i Řád britského impéria.

Elegantní budova Národního grafenového ústavu má pět podlaží a zabírá plochu 7 825 m2. Vnější opláštění tvoří stovky černých lesklých panelů z nerezové oceli, přičemž každý z nich obsahuje děrování v designu rovnic, používaných při výzkumu grafenu. Výsledkem je kompaktní fasáda s jednotnou strukturou a přelévajícím se vzorem.

Na všech podlažích ústavu jsou zastoupeny jak laboratoře, tak kanceláře. Toto rozmístění umožňuje jednotlivým výzkumným týmům přístup k veškerému potřebnému vybavení a umožňuje souvislý provoz v jedné části budovy bez neustálého přebíhání mezi patry.

Hlavní, absolutně bezprašné výzkumné pracoviště (1 100 m²) je z důvodu minimalizace přenosu vibrací umístěno ve sníženém přízemí. Strop nad tímto prostorem je situován nad úrovní chodníku, takže kolemjdoucí si mohou prohlédnout interiér místnosti i vědce při práci přímo z ulice. Bezprašná pracoviště jsou v ústavu celkem dvě.

Požadavek na vytvoření prostor s extrémně nízkými vibracemi a nemagnetickým prostředím byl mimořádně náročný. Šlo o eliminaci vibrací citlivějších než je lidské vnímání, a to 4krát u laboratoří a dokonce 16krát u hlavního pracoviště. Splnění těchto požadavků je zajištěno rozdělením budovy do dvou nezávislých struktur. Základem je pracovní část s laboratořemi a kancelářemi, kterou doplňuje instalační centrum. To je od zbytku budovy odděleno distanční mezerou 50 mm, aby nedocházelo k přenosu vibrací od technologických center.

Mimo pracovní prostory se v budově nachází laserová, optická, metrologická a chemická laboratoř. Součástí je také seminární místnost ve třetím patře, která se otevírá na ozeleněnou střešní terasu.
Bez zajímavosti není požadavek sira Novoselovova, který v budově požadoval jakési tabule, na které by bylo možno psát poznámky. Vyřešil jej materiál Whiterock na chodbách podél laboratoří. Doplňují jej psací potřeby tak, aby každý vědec mohl za chůze rozvinout diskusi se svými kolegy. Není to tedy jen chodba, ale je to i pracovní prostor.

Budova dosáhla hodnocení BREEAM, díky využití fotovoltaiky, zelené střechy a použití udržitelných materiálů a stavebních postupů. Národní grafenový ústav slavnostně otevřel britský ministr financí George Osborne v březnu 2015.

Investiční náklady: 61 milionů liber
Architektonický návrh: Jestico + Whiles
Konstrukční řešení: Ramboll
Dodavatel stavby: EC Harris
Technologické vybavení: CH2M Hill