Jak „hraje“ plast? Vědci hledají nejlepší materiál pro nástroj z 3D tiskárny

  • 0
Na první pohled působí jako nástroj z budoucnosti. Oproti klasickému dřevěnému violoncellu je elektrické MyCello přerovské firmy Sensio.cz, která je vyrábí jako jediná na světě, o poznání hubenější a „prázdnější“. Futuristický vzhled ale není to jediné, čím se liší. Je totiž složené z dílů, které vytiskla 3D tiskárna.

Vědci ze zlínské Univerzity Tomáše Bati se navíc dva roky zabývají unikátním výzkumem akustiky plastu. Hledají výrobní materiál, který by zvuk tohoto nástroje snímal a odrážel co nejlépe, zároveň aby měl dobré mechanické vlastnosti a tisk violoncella trval co možná nejkratší dobu. Žádná jiná univerzita na světě akutstiku plastu nezkoumá.

„Testovali jsme více materiálů. U jednoho jsme například zjistili, že je zvuk příliš ostrý ve výškách, další materiál byl sice akusticky lepší, ale nevydržel po mechanické stránce, protože struny táhnou asi 56 kilogramů. Materiál proto musí odolávat velkému napětí,“ popsal Tomáš Zvoníček, absolvent magisterského studia na Fakultě technologické, který spolupracuje s přerovskou firmou a výzkumem se teď zabývá v rámci doktorského studia.

Tomáš Zvoníček a Petr Smolka (zleva) z Fakulty technologické ve Zlíně hledají nejvhodnější materiál na výrobu viloncella na 3D tiskárně. (srpen 2023)

Unikátní violoncello je vyrobené zejména z materiálu PET-G. PET se používá pro výrobu běžných plastových lahví.

„My pracujeme na zlepšení mechanicko-akustických vlastností. Z tohoto pohledu nás zajímá materiál, ze kterého tiskneme, protože má na snímání zvuku podstatný vliv. Důležitá je také vnitřní struktura vytištěných částí. Další výzvou je zkrácení tiskového času, který je aktuálně okolo sto hodin,“ přiblížil ředitel Ústavu fyziky a materiálového inženýrství Fakulty technologické Petr Smolka.

Češi vyrábějí hudební nástroje na 3D tiskárně, uspěli ve světové konkurenci

Nástroj vytištěný na 3D tiskárně má oproti klasickému řadu výhod. Například je mnohem lehčí a skladnější. Váží jen tři kilogramy, což je zhruba poloviční hmotnost dřevěného. To ale není všechno.

„Violoncello je poměrně hlasitý nástroj. MyCello nemá ozvučnou část, a proto je mnohem méně hlasité. Zvuk se přenáší přes zabudovaný snímač s elektronikou do výstupu, takže abyste slyšeli plnohodnotně, stačí si nasadit sluchátka. To je výhoda pro hráče, kteří potřebují cvičit tak, aby je neslyšeli ostatní,“ upozornil Zvoníček.

Tento nástroj je navíc možné vyrobit na míru pro konkrétního cellistu. I dodatečné úpravy jsou prakticky neomezené.

„Napsala nám paní, že po nehodě není schopná hrát se smyčcem v pravé ruce, požádala nás, jestli by bylo možné nástroj vyrobit zrcadlově. S 3D tištěným výrobkem to není problém,“ dodal Zvoníček.

Tvar violoncella přitom vychází z klasického tvaru ozvučnice a nezbytné části zůstávají zachované.

„Vidím, že to jde i bez korpusu. Pocitově není držení takový rozdíl oproti běžnému violoncellu. Výhodou je, že se dá snadno převážet, přičemž s klasickým bývá problém třeba při cestování letadlem,“ zhodnotila violoncellistka zlínské Filharmonie Bohuslava Martinů Věra Kousalíková, která si nástroj vyzkoušela.