Student FEL ČVUT postavil v Evropě nejsilnější přenosný laser. Použít ho ale nesmí

Silný studentský prototyp, který nesmí opustit laboratoř

Na Fakultě elektrotechnické ČVUT v Praze vznikl projekt, který přitáhl pozornost odborníků i veřejnosti: studentský přenosný laser s optickým výkonem 125 W. Autorem je student Michal Varšányi, který jej postavil v rámci volitelného kurzu „Jak vyrobit (téměř) cokoli“ (JVC). Přístroj patří k nejsilnějším handheld laserům na světě a v Evropě drží prvenství, nicméně jeho provoz mimo kontrolované laboratorní podmínky je výslovně zakázán a jeho prodej by byl nelegální.

Jaký je ten laser — hlavní technické parametry

Projekt kombinuje moderní komponenty a kompaktní provedení: výkonná modrá dioda 455 nm, napájecí obvod využívající nitrid galia (GaN) a design orientovaný na efektivní chlazení. Mezi klíčové technické parametry patří:

• Optický výkon: přibližně 125 W
• Vlnová délka: 455 nm (modrá dioda)
• Napájení: bateriové řešení pro handheld provoz
• Řídicí elektronika: speciální napájecí obvod s GaN tranzistory
• Rozměry: navrženo pro přenositelnost při zachování účinného chlazení

Podle autora je výstupní výkon přístroje zhruba třikrát vyšší než u běžné CNC laserové řezačky a více než 125 000× vyšší než limit evropského laserového ukazovátka (1 mW). To ilustruje, jak extrémně nebezpečný dokáže být i relativně malé zařízení, pokud se zvýší výkon.

Technologie a konstrukce

Varšányi využil moderní diodové laserové moduly a pokročilou napájecí elektroniku. Použití nitridu galia umožnilo významné zmenšení rozměrů při zachování vysoké účinnosti a rychlé odezvy. Velká část projektu byla věnována návrhu chlazení — u takto hustě osazeného výkonového zdroje je efektivní tepelný management klíčový pro bezpečnost i spolehlivost zařízení.

Srovnání s jinými lasery — kde se nachází výkonově a proč

Ve světě makerské scény a mezi bastlíři existuje kategorie handheld neboli přenosných laserů napájených z baterie. Varšányiho laser se těsně přiblížil světovému rekordu; o týden dříve totiž americký tvůrce Styropyro zveřejnil přenosný laser s výkonem 250 W. Přesto 125 W představuje v rámci Evropy nejvyšší známý výkon v handheld segmentu.

Porovnání výkonu:

• Laserové ukazovátko (EU limit): 1 mW
• Běžná CNC laserová řezačka (malé stolní modely): desítky až stovky W optického výkonu u průmyslových strojů, ale zcela odlišné konstrukce a bezpečnostní režimy
• Varšányiho handheld laser: 125 W optického výkonu, koncentrovaný v malé přenosné skříňce

Toto srovnání ukazuje, že i mezi lasery existují velké rozdíly v aplikaci, konstrukci a bezpečnostních opatřeních — což je klíčové pro porozumění, proč je nasazení takového přístroje mimo laboratoř nepřípustné.

Bezpečnost a legislativa: proč ho nesmějí prodávat ani veřejně používat

Optický výkon 125 W znamená extrémní riziko poškození zraku i způsobení požáru. Paprsek odražený od stěny může při přímém nebo odraženém zásahu oka způsobit okamžité oslepnutí. Z tohoto důvodu musí fungovat pouze v prostředí s laboratorními bezpečnostními protokoly: kryty, beam dumpy, bezpečnostní přepínače, ochranné brýle pro správnou vlnovou délku, interlocky a školení obsluhy.

Evropské předpisy a obecné bezpečnostní normy pro lasery brání komerčnímu prodeji a volnému provozu takto výkonných přístrojů na spotřebitelském trhu. Proto je Varšányiho zařízení určeno výhradně pro výukové a demonstrační účely v kontrolovaném akademickém prostředí.

Kurzy jako JVC: proč univerzity potřebují projekty „bez praktické použitosti“

Volitelný kurz „Jak vyrobit (téměř) cokoli“ na FEL ČVUT vznikl jako česká odezva na slavný kurz MIT „How to Make (Almost) Anything“ a učí studenty digitální výrobě, 3D modelování, laserovému řezání, práci s mikrokontroléry, návrhu elektroniky, simulacím a dokumentaci. Hlavním cílem není vytvořit komerčně okamžitě použitelný produkt, ale naučit studenty přeměnit myšlenku na funkční prototyp a získat zkušenosti s návrhem systému, testováním, bezpečností a průmyslovou dokumentací.

Garant kurzu, dr. Jiří Zemánek, shrnuje filozofii takto: cílem je „naostřit pilu“ — vychovat techniky schopné realizovat náročné projekty, které později obstojí v průmyslové praxi nebo výzkumu. Do kurzu patří i zdánlivě „absurdní“ projekty, jako například lyžařská přilba se stěrači a blinkry, které rozvíjejí kreativitu, dovednosti v CAD/CAE, ergonomii i dokumentaci.

Vliv na kariéru a praktické dovednosti

Pro samotného Michala Varšányiho byl laser především vynikající školou praktických dovedností: poprvé dělal simulace obvodů, řešil návrh chlazení, získal zkušenosti s výrobou kovového šasi na CNC strojích a pochopil důležitost pečlivé dokumentace. Tyto kompetence — od návrhu elektroniky přes mechaniku až po bezpečnostní certifikaci — jsou na trhu práce velmi ceněné, zejména v oblastech vývoje produktů, výzkumu a digitální výroby.

Akademické a průmyslové ozvláštnění: FabLab, FAB25 a mezinárodní pozornost

Laser a další studentské projekty byly vystaveny na FAB25 Czechia, kde se festivalu a konference účastnili experti z FabLab komunity včetně profesora Neila Gershenfelda z MIT. Gershenfeld — autor původní koncepce FabLabů a kurzu How to Make (Almost) Anything — ve své přednášce zdůraznil význam otevřeného tvůrčího prostředí, které umožňuje talentům zkoušet, chybovat a učit se mimo rigidní pravidla tradičních institucí.

Tato mezinárodní návštěva a prezentace posilují relevanci českého modelu výuky a ukazují, že kvalitní technologická výuka a FabLab infrastruktura vytváří most mezi akademií a průmyslem, který má dlouhodobý dopad na inovace a start-upy.

Možné aplikace a tržní relevance (i když pouze teoreticky)

I když Varšányiho 125W handheld laser není určen pro komerční nasazení, z technického hlediska lze diskutovat o oblastech, kde by pod kontrolovanými podmínkami mohly podobné technologie najít uplatnění:

• Průmyslové řezání a svařování v řízeném prostředí — tam, kde jsou implementovány adekvátní bezpečnostní systémy.
• Vědecké experimenty a výzkum materiálů, kde koncentrace energie v krátkém časovém úseku pomáhá studovat chování materiálů za extrémních podmínek.
• Vývoj speciálních nástrojů a prototypů v R&D odděleních, která disponují bezpečnostní infrastrukturou a školenou obsluhou.

Na běžném trhu spotřební elektroniky nebo hobby kutilství však podobné výkony nejsou a nemohou být legitimní kvůli riziku pro zdraví a bezpečnost.

Fakulta elektrotechnická ČVUT: kontext a dopad

Fakulta elektrotechnická ČVUT, založená v roce 1950, dnes sdružuje 17 kateder v areálech na Dejvicích a Karlově náměstí. Poskytuje výuku v oborech jako elektrotechnika, informatika, elektronika, telekomunikace, automatizace, kybernetika a počítačové inženýrství. Fakulta dlouhodobě patří mezi přední výzkumné instituce v ČR a produkuje přibližně 30 % výzkumných výsledků celého ČVUT. Od roku 1950 fakulta vydala kolem 30 000 diplomů.

ČVUT jako celek patří mezi největší technické univerzity v Evropě a od roku 2020 je členem aliance EuroTeQ, která sdružuje přední evropské technické univerzity. Tento mezinárodní kontext posiluje možnosti vzájemné spolupráce, mobilit a sdílení know-how v oblasti digitální výroby a výzkumu.

Závěr: když je vzdělání motor inovace

Příběh přenosného 125W laseru z FEL ČVUT není jen o jednom mocném přístroji — je to o hodnotě experimentu, praktické výuce a vytváření prostředí, kde studenti mohou nabýt dovedností potřebných pro reálné technické výzvy. Ačkoliv tento konkrétní prototyp nemůže a nesmí být komerčně využit, jeho existencí fakulta dokazuje, jak silná je synergická vazba mezi vzděláváním, FabLab infrastrukturou a moderním výzkumem. To jsou hybné síly, které dlouhodobě zásobují průmysl kvalifikovanými inženýry, tvůrci a výzkumníky.