Soňa Hříbalová je materiálová 
technoložka. V Ústavu skla a keramiky na Fakultě chemické technologie Vysoké školy chemicko-technologické v Praze se věnuje modelování rozptylu světla v transparentní keramice a bezolovnaté piezoelektrické keramice. V roce 2022/2023 vycestovala společně s manželem do USA s cílem prozkoumat mechanismy degradace bezolovnatých materiálů pro výrobu piezoelektrické keramiky, která se využívá třeba k výrobě ultrazvuků ve zdravotnictví, parkovacích senzorů v automobilovém průmyslu nebo v inkoustových tiskárnách. Vzhledem k tomu, že dlouhodobě působila v Akademickém senátu a ve studentské iniciativě pro podporu doktorandů, získala Fulbright-Masarykovo stipendium pro špičkové vědce a vědkyně, kteří jsou navíc aktivní v občanském nebo veřejném životě. Přestože osmiměsíční pobyt na Pennsylvania State University byl velmi náročný a v začátku poměrně stresující kvůli nepříznivě se vyvíjejícím výsledkům výzkumného měření, dodnes jí Spojené státy spolehlivě vykouzlí úsměv na rtech: „...[V]ždy, když se tam ocitnu, tak mám najedou pozitivní pocit a náladu.“
Rozhovor se Soňou Hříbalovou vznikl ve spolupráci s Ladislavem Loukotou ze stránky Vědátor a je čtyřicátým dílem seriálu příběhů k 30. výročí Fulbrightovy komise. Videozáznamy najdete začátkem každého měsíce na našem YouTube kanále a Facebooku. Koncem týdne Vám přinášíme textovou verzi rozhovorů zde na blogu.
Věnujete se modelování rozptylu světla v transparentní keramice a bezolovnaté piezoelektrické keramice. Co si pod tím jako laik mohu představit? V čem se liší sklo od keramiky?
Rozdíl mezi sklem a keramikou je ve struktuře. Keramika je narozdíl od amorfního skla krystalická, respektive polykrystalická. To si můžete představit tak, že keramika je tvořena mnoha krystaly, které jsou slinuté (neboli „spečené“) dohromady. To rozšiřuje horizont druhů keramiky daleko za tradiční keramické materiály. Proto občas zdůrazňuji, že keramika nejsou jenom talířky, hrnečky, obkladačky, ale i mnoho dalšího.
Co to znamená pro aplikovatelnost? Jak moc kolem nás keramika, de facto jedna z prvních technologií člověka, vlastně je?
Aplikace tradiční keramiky si většina z nás dokáže snadno představit – často to bývá to, co vezmeme ráno jako první do ruky, třeba hrneček. Keramika je kolem nás skoro všude, ale kdybych měla vybrat jednu aplikaci keramiky, kterou si často neuvědomíme, přestože je hodně užitečná, tak by to byly parkovací senzory.
Takové senzory jsou tvořené tzv. piezoelektrickou keramikou. Piezoelektrické materiály mají vlastnost, která umožňuje převádět mezi elektrickou a mechanickou energií. Takže když na ně vyvineme mechanické napětí, tak můžeme měřit elektrické napětí, které se dá převést na počítačem zpracovatelný signál. V případě parkovacího senzoru je toto zmíněné „mechanické napětí“ v podobě akustické (zvukové) vlny vyslané ze senzoru, která se odrazí od překážky, a pak opět dopadá na senzor.
Obecně řečeno, keramika má využití od stavebnictví, kde to jsou cihly, střešní krytiny či obkladačky přes ukládání energie, obranné aplikace jako jsou například neprůstřelná okna z transparentní keramiky až po optiku, kde se jedná především o lasery či medicínu, kde kromě keramických implantátů má zásadní aplikaci i již zmíněná piezoelektrická keramika, která se využívá v sonografii jako zdroj ultrazvuku i jako senzor.
Aplikace tradiční keramiky si většina z nás dokáže snadno představit – často to bývá to, co vezmeme ráno jako první do ruky, třeba hrneček. Keramika je kolem nás skoro všude, ale kdybych měla vybrat jednu aplikaci keramiky, kterou si často neuvědomíme, přestože je hodně užitečná, tak by to byly parkovací senzory.
Takové senzory jsou tvořené tzv. piezoelektrickou keramikou. Piezoelektrické materiály mají vlastnost, která umožňuje převádět mezi elektrickou a mechanickou energií. Takže když na ně vyvineme mechanické napětí, tak můžeme měřit elektrické napětí, které se dá převést na počítačem zpracovatelný signál. V případě parkovacího senzoru je toto zmíněné „mechanické napětí“ v podobě akustické (zvukové) vlny vyslané ze senzoru, která se odrazí od překážky, a pak opět dopadá na senzor.
Obecně řečeno, keramika má využití od stavebnictví, kde to jsou cihly, střešní krytiny či obkladačky přes ukládání energie, obranné aplikace jako jsou například neprůstřelná okna z transparentní keramiky až po optiku, kde se jedná především o lasery či medicínu, kde kromě keramických implantátů má zásadní aplikaci i již zmíněná piezoelektrická keramika, která se využívá v sonografii jako zdroj ultrazvuku i jako senzor.
Jak jste se dostala k oboru materiálové technologie a co vás na tomto oboru nejvíce zaujalo?
Má cesta k materiálům byla poměrně spletitá. Všechno začalo okolo mých sedmi let, kdy mě během letních prázdnin babička naučila šít na šicím stroji. Když se posuneme o spoustu let dopředu na osmiletý gympl, tak mi z dnešního pohledu připadá, že jsem tehdy měla problém s udržením pozornosti. Z hodin jsem si odnášela jen velice málo a v určitý moment jsem si navíc uvědomila, že studium na gymplu je pro mě příliš obecné na to, aby mě bavilo.
Krátce na to jsem narazila na „chybu (ale zároveň zázrak) v systému“. Zjistila jsem, že když začnu kombinovaně studovat oděvní průmyslovku a pokud budu mít dostatečně dobrý průměr na gymplu, tak možná získám individuální studijní plán. To se nakonec povedlo, především díky skvělému zástupci ředitele, a já tím vyřešila několik problémů jednou ranou.
Praktickým důsledkem tohoto řešení bylo, že jsem nemusela sedět celý den ve třídě, ale na začátku pololetí jsem se s vyučujícími dohodla na testech, zkoušení a termínech odevzdání prací, a jinak jsem se mohla učit sama. A navíc jsem díky druhému studiu na oděvní průmyslovce objevila krásu materiálů.
Jestli jsem to správně pochopil, vy jste studovala dvě střední najednou?
Přesně tak. Vždy jsem jeden den v týdnu měla vyučování na oděvní průmyslovce a na gymplu jsem měla režim trochu podobný vysoké škole – zkoušení a testy byly dané na začátku pololetí a já chodila do hodin, do kterých jsem chtěla chodit. Zbytek jsem se učila sama, ale to stejně pro mě vždycky bylo nejefektivnější.
Když jsem řešila kam jít na vysokou školu, tak se setkalo to, že mě na gymplu zajímala chemie a na oděvní průmyslovce jsme zase měli předmět „Nauka o materiálu“, kde se kombinovalo vše možné od pěstování určitých rostlin, přes jejich chemické složení a fyzikální vlastnosti, jejich zpracování do vláken až po výrobu samotného materiálu. Pamatuji si, jak mě například zaujalo, že když utkáte vlákna v určitém vzoru, tak vzniklá látka má různé vlastnosti v závislosti na tomto vzoru. Na VŠCHT jsem pak objevila obor Chemie technologie materiálů, což přesně odpovídalo tomu, co mě zajímalo. Přestože jsem si původně myslela, že půjdu spíše směrem k vláknům a polymerům, tak jsem nakonec skončila na keramice – díky tomu, že jsem během studia narazila na úžasného profesora Williho Pabsta, v jehož skupině pracuji dodnes.
Má cesta k materiálům byla poměrně spletitá. Všechno začalo okolo mých sedmi let, kdy mě během letních prázdnin babička naučila šít na šicím stroji. Když se posuneme o spoustu let dopředu na osmiletý gympl, tak mi z dnešního pohledu připadá, že jsem tehdy měla problém s udržením pozornosti. Z hodin jsem si odnášela jen velice málo a v určitý moment jsem si navíc uvědomila, že studium na gymplu je pro mě příliš obecné na to, aby mě bavilo.
Krátce na to jsem narazila na „chybu (ale zároveň zázrak) v systému“. Zjistila jsem, že když začnu kombinovaně studovat oděvní průmyslovku a pokud budu mít dostatečně dobrý průměr na gymplu, tak možná získám individuální studijní plán. To se nakonec povedlo, především díky skvělému zástupci ředitele, a já tím vyřešila několik problémů jednou ranou.
Praktickým důsledkem tohoto řešení bylo, že jsem nemusela sedět celý den ve třídě, ale na začátku pololetí jsem se s vyučujícími dohodla na testech, zkoušení a termínech odevzdání prací, a jinak jsem se mohla učit sama. A navíc jsem díky druhému studiu na oděvní průmyslovce objevila krásu materiálů.
Jestli jsem to správně pochopil, vy jste studovala dvě střední najednou?
Přesně tak. Vždy jsem jeden den v týdnu měla vyučování na oděvní průmyslovce a na gymplu jsem měla režim trochu podobný vysoké škole – zkoušení a testy byly dané na začátku pololetí a já chodila do hodin, do kterých jsem chtěla chodit. Zbytek jsem se učila sama, ale to stejně pro mě vždycky bylo nejefektivnější.
Když jsem řešila kam jít na vysokou školu, tak se setkalo to, že mě na gymplu zajímala chemie a na oděvní průmyslovce jsme zase měli předmět „Nauka o materiálu“, kde se kombinovalo vše možné od pěstování určitých rostlin, přes jejich chemické složení a fyzikální vlastnosti, jejich zpracování do vláken až po výrobu samotného materiálu. Pamatuji si, jak mě například zaujalo, že když utkáte vlákna v určitém vzoru, tak vzniklá látka má různé vlastnosti v závislosti na tomto vzoru. Na VŠCHT jsem pak objevila obor Chemie technologie materiálů, což přesně odpovídalo tomu, co mě zajímalo. Přestože jsem si původně myslela, že půjdu spíše směrem k vláknům a polymerům, tak jsem nakonec skončila na keramice – díky tomu, že jsem během studia narazila na úžasného profesora Williho Pabsta, v jehož skupině pracuji dodnes.
Pak jste pokračovala dál a také jste vyjela na Fulbrightovský pobyt. Čeho se týkal?
V úvodu jsem zmiňovala piezoelektrické materiály – to je oblast, které jsem se v rámci Fulbrightovského pobytu věnovala. Konkrétně se to týkalo stárnutí a degradace tenkých vrstev na bázi tzv. KNN (niobičnanu draselno-sodného), což je materiál, který nás zajímá proto, že je jednou z bezolovnatých alternativ k dnes využívaným materiálům. Studium tohoto materiálu nebylo vůbec snadné, protože data, která jsem měřila vypadala první čtyři měsíce jako šum a dlouho jsme si mysleli, že jde o chybu v měření či přístrojový problém. Nakonec se ale ukázalo, že šlo o opravdové chování tohoto materiálu.
Co jste během pobytu nakonec zjistila?
Ta zkušenost pro mě byla hodně intenzivní a náročná, ale nechci, aby to vyznělo tak, že jsem se toho zalekla nebo litovala. Naopak mě to dostalo úplně někam jinam, než jsem si do té doby dokázala představit a udělala bych to znovu. Velkou roli v tom asi také hrálo, že jsem vyjela skrze prestižní stipendium, takže ve mně bylo obrovské očekávání. Půlku pobytu se mi však nedařilo naměřit jedinou rozumnou informaci, což mě hodně tížilo. Zároveň se stupňoval tlak a zbývající možná řešení tohoto problému postupně ubývala. Když se mi nakonec povedlo ukázat, že toto chování bylo způsobeno materiálem, nikoliv chybným měřením, tak jsem si mimo jiné uvědomila, že můj pocit byl od začátku správný a že jsem se jím měla více řídit. Je toho ale samozřejmě mnohem více.
A co jiného vás tam zaujalo? Bylo by možné nějaké poznatky ze Spojených států importovat k nám?
Spojené státy jsem od té doby ještě dvakrát krátce navštívila a vždy, když se tam ocitnu, tak mám najedou pozitivní pocit a náladu. Často přemýšlím nad tím, proč to tak je, zvlášť když jsem tam prožila celkem stresující období. Došla jsem k tomu, že by to mohlo být tím, jak jsou Američané naladění a jaká tam je díky tomu atmosféra. Když se naopak vrátím do Prahy a vlezu poprvé ráno do metra, tak si s trochou nadsázky připadám jako kdybych byla jediná, kdo se má ze života ještě trochu radost. Obojí člověk do jisté míry nasaje, ať chce nebo ne. Proto bych k nám ráda přinesla trochu pozitivnějšího pohledu na život a vše co k němu patří.
Co byste doporučila dalším českým studentům, kteří uvažují o zahraniční cestě? Proč by měli zvolit Fulbright?
Popravdě si nedokážu představit, že bych do Spojených států vyjela jakkoliv jinak. Kromě toho, že jsou podmínky Fulbrightova stipendia skvělé, tak jsem od prvního kontaktu s Fulbrightovou komisí měla pocit, že mám obrovskou podporu. Myslím, že jakmile má někdo zkušenost s Fulbrigtovou komisí, tohle se potvrdí. A navíc je Fulbrightovský pobyt v každém případě opravdová výzva.
Na univerzitě se věnujete dalším aktivitám nad rámec svého oboru. Můžete je trochu popsat?
Hned v prváku na doktorátu jsem úspěšně kandidovala do Akademického senátu a od té chvíle jsem byla zapojená v celém běhu věcí. Tehdy akorát začal covid, takže bylo co řešit.
Nejvíce jsem zapojená v „Elektronickém rozcestníku doktoranda“, což je doktorandský projekt, který vznikl tak, že si několik doktorandů řeklo, že musí něco udělat s tím, jak jsou informování o různých aspektech svého studia. Já jsem k nim naskočila do rozjetého vlaku a povedlo se nám podporu doktorandů v této oblasti ještě o něco posunout. Projekt akorát předávám svým kolegům, protože už nejsem doktorandka. Nově jsem ale částečně zaměstnaná v Kanceláři pro doktorské studium, takže v související činnosti teď pokračuji i „oficiálně“.
Hned v prváku na doktorátu jsem úspěšně kandidovala do Akademického senátu a od té chvíle jsem byla zapojená v celém běhu věcí. Tehdy akorát začal covid, takže bylo co řešit.
Nejvíce jsem zapojená v „Elektronickém rozcestníku doktoranda“, což je doktorandský projekt, který vznikl tak, že si několik doktorandů řeklo, že musí něco udělat s tím, jak jsou informování o různých aspektech svého studia. Já jsem k nim naskočila do rozjetého vlaku a povedlo se nám podporu doktorandů v této oblasti ještě o něco posunout. Projekt akorát předávám svým kolegům, protože už nejsem doktorandka. Nově jsem ale částečně zaměstnaná v Kanceláři pro doktorské studium, takže v související činnosti teď pokračuji i „oficiálně“.
Soňa Hříbalová v únoru pro náš blog napsala příspěvek „Proč se vyplácí jezdit i po 'Rough Roads'.“ Text najdete zde.