Na Západočeské univerzitě v Plzni mají už dlouholeté zkušenosti se zkoumáním a vývojem technologií spojených s termovizí a v mnoha ohledech patří v tomto odvětví ke špičce. Část pracovníků z tamního výzkumného centra Nové technologie se rozhodla využít svých zkušeností a vyrobila termokameru, se kterou chce pomoci hlavně školám.

Výzkumné centrum Nové technologie vzniklo už před dvaceti lety, jeho cílem však nikdy nebylo učit studenty. Tým z odboru Termomechaniky technologických procesů pod vedením Jana Šrouba začal uvažovat o vytvoření učební pomůcky v momentě, kdy viděl na akcích, jak technologie žáky zajímá.

„Na plzeňských Dnech vědy a techniky jsme měli vždy největší fronty. Chemikář, který učil ve škole třicet let, tam najednou běhal s termokamerou, hrál si s ní a byl z ní naprosto nadšený, protože konečně mohl vidět výsledky tepelných reakcí,“ popisuje Jan Šroub zárodky projektu.

Sledování tepelných jevů tak najednou začalo být atraktivní i mimo hodiny fyziky. Ukázalo se ovšem, že přenést technologii do praktického vzdělání není tak jednoduchý úkol, jak by se na první pohled mohlo zdát.

„Problém byl v tom, že běžné termokamery jsou příliš drahé. Sebrali jsme tedy naše zkušenosti, co jsme za léta nabrali, a vytvořili novou, vlastní termokameru, která je ideální pro studenty,“ říká Vladislav Lang, který má její vývoj na starost.

Tým Jana Šrouba tak pod iniciativou Termovize do škol začal na novém výrobku pracovat. Díky špičkovému hardwaru i softwaru vzniklo zařízení, které svým tvarem připomíná spíš kapesní herní konzoli. Nakonec vznikl univerzitní spin-off, který výsledné zařízení vyrábí a dále vylepšuje.

Je to jednoduše řečeno (termo)kamera pro 21. století. Ovládá se pomocí velkého a intuitivního dotykového displeje a šasi je vyrobená na 3D tiskárně. Dokáže analyzovat to, co „vidí“, už během měření a dokonce umí zachytit i kvalitní video.

„Je to sice fyzika, ale za námi chodili informatici, biologové i chemikáři, zatímco fyzikáři pořád nikde,“ směje se Šroub a dodává: „Museli jsme se mentálně překlopit a začít celou problematiku tepla vysvětlovat v souvislostech, ne v jednotlivých předmětech.“

Už při školení ve třídě si tak žáci a studenti například ukážou, jakými materiály teplo prochází či od jakých se odráží. Velmi vděčný je prý třeba pokus, kdy se posolí kostka ledu. Žáci díky tomu hned poznají, co se po tepelné stránce děje, když silničáři v zimě posypávají zmrzlou vozovku. Podle Šrouba je cílem ukázat a pochopit právě každodenní situace, při nichž je možné pozorovat tepelné změny.

„Vezmeme třeba tlustý katalog, necháme na něm položenou ruku půl minuty a pak se díváme, jak hluboko tepelná stopa prostoupila,“ říká Lang. S termokamerou vyrazili třeba i do plzeňské zoo – zjistili, že se dá termokamera skvěle využít v zatemnělých expozicích například pro pozorování kaloňů.

„Termokameru jsem si vyzkoušela jako účastník školení a hned jsem byla nadšená. Učitelům otevírá novou oblast a všechny zúčastněné okamžitě vtáhne do bádání. Věnuji se výuce na 1. stupni s přesahem na 2. stupeň a právě tady má termokamera velké využití, především v motivaci žáků a praktické činnosti,“ říká učitelka Andrea Tláskalová ze Základní školy Zbiroh.

Fantazii se ale meze nekladou – teplo je všude kolem, a tak se lze s novou perspektivou dívat v hodinách i na pokusy s elektrickými obvody nebo zkoumat tepelné procesy v lese, jak už činí ostatně jeden ze zákazníků. Podla Langa je důležitý hlavně obrazový vjem – děti si pak učivo zapamatují tím, že si spojí souvislosti lépe, než kdyby se na obrázky z termovize dívali jen v učebnici.

Plzeňské pracoviště poskytuje týmu dobrý výzkumný základ. Měření tepla je tu na denním pořádku a v několika ohledech na velmi vysoké úrovni. Jsou například schopni měřit tepelné interakce při laserovém zpracování v řádu nanosekund a patří k evropské špičce v měření optických vlastností.

Termovizi do škol začínají používat první instituce v Česku a plzeňský tým už vyškolil přes osmdesát pedagogů. Kvůli pandemii koronaviru se zatím nenaskytlo příliš mnoho příležitostí na otestování v reálném provozu, nicméně v létě už svůj výtvor představili třeba na letních táborech.

První termokamery tým postupně rozšiřuje po republice a nyní se snaží vytvořit s pomocí partnerů strukturu, která by umožňovala školám si termovizní sadu vypůjčit a nikoliv ji přímo kupovat. Jedna termokamera totiž stojí 39 tisíc korun, což je sice v porovnání s konkurencí na stejné technologické úrovni velmi dobrá cena, ale za sadu kamer je obvykle pro školy příliš vysoká.

Aktuálně hledá Termovize do škol financování u firem a nadací, aby mohly vzniknout další učební sady. Pro učitele není připravena jen samotná termokamera, ale tým vytváří také balíček softwaru a inspiraci na pokusy v různých odvětvích. Teplo je totiž všude kolem nás, a tak jsou možnosti využití nekonečné.