Nobelova cena za chemii v roce 2000 a česká chemie

Milan Kunz

natura.eridan.cz číslo 11, denní tisk a InternetNobelova cena za chemii v roce 2000 byla udělena Alanu J. Heegerovi (Kalifornská univerzita Santa Barbara), Alanu G. MacDiarmidovi (Pennsylvánská univerzita) a Hideki Shirakawovi (Univerzita v Tsukubě, Japonsko) za objev, že určitým způsobem modifikované plastické hmoty dobře vedou elektrický proud. Plasty jsou polymery, dlouhé řetězcové molekuly složené z jednodušších jednotek, označovaných jako monomery. Polymery jsou obvykle izolačními materiály. V 70. letech 20. století Shirakawa nalezl novou metodu výroby polyacetylénu, když do reakce náhodně přidal 1000 krát více katalyzátoru. Vytvořil stříbřitý film a později v roce 1977 jej předvedl Heegerovi a MacDiarmidovi, kteří hledali možnost výroby "syntetických kovů". Všichni tři vědci začali studovat vlastnosti nového polymeru. Když k polyacetylénu přidali jód, vodivost polymeru vzrostla více než miliónkrát. Vznikl tak zcela nový vědní obor - vodivé polymery, který vedl k plastickým verzím řady elektronických součástek, jako jsou světlo emitující diody LED. Ve srovnání s anorganickými materiály jsou plasty pružnější, potenciálně levnější a lze je snadněji vyrobit. Navíc objev vodivých polymerů se stal základem vývoje molekulárních počítačů, v nichž se elektricky vodivé molekuly staly základními stavebními bloky počítačových součástí.

Tolik zprávy, které jsem si přečetl s několikadenním zpožděním, což v tomto případě vůbec nehraje žádnou úlohu, protože se jedná o historii. A o jedno prvenství, o které zřejmě česká věda přišla.

Tahle zpráva ve mne vyvolala zasuté vzpomínky na moje začátky jako patentového referenta ve Výzkumném ústavu makromolekulární chemie v Brně.

Přišli za mnou dva vynálezci se zpackanou přihláškou vynálezu. Existovaly dvě možnosti: buď se snažit o opravu původní přihlášky, nebo oželet prioritu a podat přihlášku novou. (V USA by bylo možné podat opravu jako continuation in part.)

Navrhl jsem druhou variantu, vypracoval novou přihlášku. Ta se vynálezcům tak líbila, že mne přivzali jako spoluautora. Jednalo se však jen o čest a slávu, a ani ta nebyla slavná, jak plyne z udělení Nobelovy ceny.

O co vlastně šlo?

Ve Výzkumném ústavu makromolekulární chemie se ing. Spousta snažil vypracovat postup pro výrobu polyfenylenoxidu. Trvalo mu to dlouho,což nebyla jeho vina, ale socialistického rozvoje vědy a techniky. Mimo to hledal možnosti využití zajímavých vlastností tohoto polymeru, který je znám pod obchodní značkou Noryl. Polyfenylen vyniká malou elektrickou vodivostí a vynikajícími mechanickými vlastnostmi, takže se s ním setkáváte v elektrických a elektronických spotřebičích.

Ing. Spousta se kontaktoval s ing. Vaňáčkem, který pracoval jako asistent na brněnském VTU a zabýval se vývojem plynových difuzních elektrod.

Podle autorského osvědčení 175936 vydaného 15.ledna 1979 (pro prioritu je však důležité datum přihlášení 11. dubna 1975 [v přihlášce je dokonce chybně uveden rok 1973, ale to jsem byl jinde a jedná se o PV 2505-75] stříbro pro konstrukci plynových difuzních elektrod musí mít velký specifický povrch, protože reakce plynů a kapalin probíhají na jeho povrchu, a současně musí mít pevnou strukturu, aby odolalo mechanickým namáháním. Proto se spékalo práškovité stříbro s polymery, jako je polytetrafluorethylen (Tefal) nebo polyethylen.

Ing. Spousta nabídl ing. Vaňáčkovi polyfenylenoxid a místo stříbra spékali polymer s oxidem nebo uhličitanem stříbrným. A tady došlo k něčemu neočekávanému, došlo k exothermní reakci, směs se zahřívala více než odpovídalo příkonu tepla a elektrody ze spečené směsi dosahovaly proudovou hustotu nejméně desetktát vyšší než elektrody obsahující stejné množství čistého stříbra. Při spékání došlo k exothermní reakci a měrný odpor směsi se zmenšíl více než o osm řádů (z asi 10^12 na asi 10^2).

Jediným možným vysvětlením bylo, že při spékání došlo k chemické reakci polyfenylenoxidu se stříbrem a vzniku mezomerních struktur nebo volných radikálů a ke vzniku elektricky vodivého polymeru. K tomu došlo před rokem 1977, kdy se možností výroby syntetických kovů začali zabývat letošní laureáti. Dalo by se říci, že k publikaci PV 2505-75 došlo ex post.Ing. Vaňáček však publikoval svou práci už v roce 1973 v Knižnici odborných a vědeckých spisů TUT v Brně (nositele Řádu práce), ročník 1973, svazek B-32. Nejsem si jistý, zda tyto spisy byly abstrahovány do světových databází, československá autorská osvědčení se však určitě v nich objevovala. Publikaci jsem používal při zpracování přihlášky a byla na závadu novosti přihlášky. Spoléhali jsme se však na to, že si toho nikdo nevšimne. Práce nebyly publikovány v mezinárodních časopisech a tak zapadly.

Ing. Vaňáček později navrhl několik dalších možností využití nových elektrod, ale nic moc z toho nebylo. Před několika léty tragicky zahynul.

Ing. Spousta byl mým telefonátem, že byl opomenut při udělování Nobelovy ceny překvapen, ale přijal to se stoickým klidem. Po dvou dnech hledání ve sklepě kombinovaných hlídáním vnuka objevil prvý vynález registrovaný pod značkou PV 849-72, datum přihlášení 10. 2. 1972, 4. 12. 1978 bylo uděleno autorské osvědčení 175936. Zde jsou jako spoluautoři uvedeni tehdejší Vaňáčkovi šéfové, pánové Šandera, Kouřil a Cenek.