Otto Wichterle a kontaktní čočky z Merkuru
Otto Wichterle nevynalezl kontaktní čočky obecně, ale první měkké čočky z hydrogelu odlévané v otáčivé formě. Gel HEMA připravil s Drahoslavem Límem, čočkostroj postavil na Vánoce 1961 doma z dětské stavebnice Merkur a licence k vynálezu pak vyjednávala Československá akademie věd, ne on sám.
Ve zkratce
- Wichterle se narodil 27. října 1913 v Prostějově a zemřel 18. srpna 1998.
- Ve Zlíně u Bati vedl skupinu, která připravila polyamidové vlákno, pozdější silon.
- Gel HEMA vyvinul s Drahoslavem Límem, společný článek vyšel roku 1960 v časopise Nature.
- První čtyři měkké čočky odlil na Štědrý den 1961 na přístroji postaveném z Merkuru.
- Patentovou přihlášku podal ještě před koncem téhož roku.
- Licenci pro Spojené státy zprostředkovala firma NPDC, čočky začala vyrábět Bausch & Lomb.
- Práva k patentům držel stát, ne vynálezce.
Od silonu k hydrogelu
Silon u Bati
Wichterle vystudoval chemii v Praze a po uzavření českých vysokých škol v listopadu 1939 přešel do výzkumného ústavu firmy Baťa ve Zlíně. Od roku 1940 tam vedl skupinu zaměřenou na polyamidy, vypracoval technologii výroby kaprolaktamu a už v roce 1941 připravil polyamidová vlákna, která se dala spřádat.
Výsledky se tajily před okupanty, a proto se průmyslová výroba rozběhla až zhruba o deset let později. Silon je název českého polykaprolaktamu, tedy polyamidu typu 6. Původně se měl jmenovat winop podle jmen Wichterle, Novotný, Procházka, ale kvůli podobnosti s už existujícím nylonem zvolili název silon. Na přelomu let 1942 a 1943 byl Wichterle čtyři měsíce vězněn gestapem.
Vlak a gel
Po válce se vrátil na pražskou chemicko-technologickou školu. Podle vlastních vzpomínek se v létě 1952 v rychlíku z Olomouce do Prahy posadil vedle muže, který četl oční časopis, a napadlo ho použít k náhradě oka slabě zesíťované hydrofilní polymery. Od téhož roku se na škole zabýval gely, které ve vodě botnají.
Podařilo se připravit gel HEMA. Pohlcoval asi 40 procent vody, byl průhledný a měl vhodné mechanické vlastnosti. Roku 1957 vznikly první vzorky čoček z uzavřených forem, ale s nepravidelnými okraji. Při politické čistce roku 1958 pak Wichterla ze školy vyhodili a výzkum tam skončil.
Ústav a Drahoslav Lím
Wichterle přešel do Československé akademie věd, kde se stal prvním ředitelem Ústavu makromolekulární chemie (ÚMCH). Budova ústavu na Petřinách se tehdy teprve stavěla. Gel nevyvíjel sám: spolupracovníkem byl chemik Drahoslav Lím (1925 až 2003) a oba jsou podepsáni pod článkem Hydrophilic gels for biological use, který vyšel 9. ledna 1960 v časopise Nature.
Materiál tedy vznikl ve dvojici, odlévací metodu čoček pak vymyslel Wichterle sám. Ministerstvo zdravotnictví projekt po zkouškách na druhé oční klinice v Praze dál nepodporovalo.
Vánoce 1961 a čočkostroj
Nápad s rotující formou
Čočky z uzavřených forem měly nepravidelné okraje a gel se při otevírání formy trhal. Řešením bylo odlévat do formy otevřené a otáčet jí, aby gel zaujal tvar odstředivou silou. Podle Wichterla ho inspiroval čaj v šálku po zamíchání lžičkou, mluvčí Národního technického muzea uvádí kávu.
Co se stalo o Vánocích
Průběh je dobře doložen z Wichterleových Vzpomínek, které citují i novinové reportáže. Den před Štědrým dnem 1961 sestavil doma z dětské stavebnice Merkur prototyp odlévacího zařízení a jako pohon použil dynamo z jízdního kola svých synů. Na Štědrý den odpoledne aparaturu spustil a odlil první čtyři čočky s pravidelným okrajem. Na Boží hod je s lékařem Maxmiliánem Dreifusem vyzkoušel na druhé oční klinice v Praze.
Patentovou přihlášku podal Wichterle ještě před koncem roku 1961 s pomocí patentového poradce Artura Stoye. V prvních čtyřech měsících roku 1962 pak s manželkou odlil na vylepšeném zařízení více než pět tisíc čoček.
Z čeho stroj byl
| Součást | K čemu sloužila |
|---|---|
| stavebnice Merkur | nosná konstrukce prototypu |
| dynamo z jízdního kola | pohon otáčivé formy |
| zvonkový transformátor | napájení, otáčky podle frekvence střídavého proudu |
| skleněná polokulová forma | tvar, do kterého se čočka odlévá |
| monomery a katalyzátory z laboratoře | materiál gelu |
Stroj, kterému se začalo říkat čočkostroj, je vystaven v Národním technickém muzeu v Praze. Stavebnici Merkur vymyslel Jaroslav Vancl, který po znárodnění své továrny pracoval jako soustružník, zatímco jeho hračka se zapsala do dějin vědy.
Patent, licence a prodej práv
Jak se vynález dostal do světa
První vážný zájem o patenty projevili v roce 1964 američtí makléři z newyorské firmy National Patent Development Corporation (NPDC). První smlouvu uzavřela v roce 1965 Československá akademie věd s firmou NPDC. NPDC pak technologii sublicencovala dál.
| Rok | Událost |
|---|---|
| 1964 | první vážné jednání s americkými makléři z firmy NPDC |
| 1965 | první smlouva mezi Československou akademií věd a firmou NPDC |
| 1966 | NPDC sublicencuje technologii firmě Bausch & Lomb |
| začátek 70. let | americký úřad povoluje uvedení prvních hydrofilních čoček na trh |
| 70. léta | spory o platnost patentů v USA |
| 1977 | Československá akademie věd práva k čočkovým patentům prodává |
Kdo co v příběhu dělal
Wichterle byl vynálezce a ředitel ústavu, ale nebyl majitelem patentů. Licenční jednání vedla Akademie, firma NPDC fungovala jako makléř mezinárodních patentů a čočky začala vyrábět Bausch & Lomb, která tehdy dělala hlavně brýle a optické přístroje. Příběh připomíná Kodak a digitální fotoaparát: vynález je jedna věc a jeho využití druhá.
Rok 1977
Zahraniční firmy se pokoušely patentovou ochranu obcházet a v USA následovaly vleklé soudní spory. Československá akademie věd v roce 1977 práva k čočkovým patentům prodala do zahraničí. Názory se dodnes různí: jedni litují, že stát čočky nevyráběl sám, jiní míní, že to byl pro malou zemi za železnou oponou nereálný cíl.
Ústav, politika a poslední léta
V roce 1968 patřil Wichterle k iniciátorům manifestu Dva tisíce slov. Brzy poté ho zbavili funkce ředitele ÚMCH. Po roce 1989 byl zvolen předsedou Československé akademie věd a zastával funkci do rozdělení federace. Jedna planetka nese jeho jméno od roku 1993.
Wichterle je autorem nebo spoluautorem více než 150 patentů, z nichž největší využití našly silon a hydrogelové čočky. Zemřel 18. srpna 1998 na Stražisku u Prostějova. Podobný příběh domácího vynálezce, jehož slávu je třeba oddělit od legend, najdete u Josefa Ressela a lodního šroubu.
Co Wichterle vynalezl a co ne
Kdo co udělal
| Věc | Doložený stav |
|---|---|
| kontaktní čočka obecně | existovala dávno před Wichterlem, nejdřív skleněná, později z tvrdého plastu |
| hydrofilní gel HEMA | Wichterle s Drahoslavem Límem, článek v Nature 1960 |
| odlévání do rotující formy | Wichterle, prototyp o Vánocích 1961 |
| silon | skupina ve Zlíně, vlákno 1941, výroba o deset let později |
| licence a prodej práv | Československá akademie věd, NPDC, Bausch & Lomb |
Nápad, realizace a využití
Podobně jako u Prokopa Diviše a hromosvodu je potřeba odlišit nápad, první praktickou realizaci a pozdější komerční využití. U čoček patří první dvě fáze Wichterlemu a jeho týmu, třetí už převážně americkým firmám. Podobné rozlišování mezi nápadem, patentem a legendou najdete i u kostkového cukru nebo kancelářské sponky.
Šest tvrzení o Wichterlovi, která neplatí
- Že vynalezl kontaktní čočky vůbec. Skleněné čočky se zkoušely koncem 19. století a tvrdé plastové na rohovku vznikly ve 40. letech 20. století. Wichterle přinesl první měkké hydrogelové.
- Že čočkostroj byl celý z Merkuru. Z Merkuru byla konstrukce, pohon dodalo dynamo z kola a transformátor ke zvonku, formy byly skleněné.
- Že čočky vznikly v laboratoři akademie. Prototyp stál doma, protože ministerstvo zdravotnictví projekt nepodporovalo a budova ústavu se teprve stavěla.
- Že všechno vymyslel sám. Gel HEMA připravil s Drahoslavem Límem a o licence se starala Akademie.
- Že na čočkách zbohatl vynálezce. Práva patřila státu, který je v roce 1977 prodal.
- Že silon je totéž co nylon. Silon je polykaprolaktam, polyamid typu 6, a název dostal záměrně podobný nylonu, ne shodný.
Časté otázky
Kdo vynalezl kontaktní čočky?
Kontaktní čočky obecně nevynalezl Otto Wichterle. Skleněné čočky se zkoušely už koncem 19. století a tvrdé plastové čočky na rohovku vznikly ve 40. letech 20. století. Wichterle s Drahoslavem Límem vytvořil hydrofilní gel HEMA a v prosinci 1961 vymyslel postup, jak z něj odléváním vyrobit první měkké čočky.
Z čeho byl Wichterleho čočkostroj?
Nosná konstrukce byla ze stavebnice Merkur, pohon obstarávalo dynamo z jízdního kola zapojené na zvonkový transformátor.
Kdy přesně vznikly první měkké čočky?
Podle Wichterleho vzpomínek sestavil prototyp stroje den před Štědrým dnem 1961 a na Štědrý den odpoledne odlil první čtyři čočky s pravidelným okrajem. Další den je ověřil na druhé oční klinice v Praze. Patentovou přihlášku podal ještě před koncem roku.
Kdo byl Drahoslav Lím?
Český chemik (1925 až 2003), Wichterleho blízký spolupracovník. Společně připravili hydrofilní gel HEMA a popsali ho roku 1960 v časopise Nature. Podle Ústavu makromolekulární chemie dostali na přípravu těchto polymerů patent roku 1959.
Proč na čočkách nezbohatl Wichterle ani Československo?
Práva k patentům držel stát a licence vyjednávala Československá akademie věd. Po sporech o patenty v USA je Akademie v roce 1977 prodala za podmínek, které se hodnotí jako nevýhodné. Hlavní výnosy z prodeje čoček tak plynuly americkým firmám.
Co je HEMA?
Zkratka označuje hydroxyethylmethakrylát, z něhož se po zesíťování vyrábí polymerní gel. Wichterlův tým připravil průhledný gel, který pohlcoval asi 40 procent vody a měl vhodné mechanické vlastnosti.
Kde je čočkostroj vystaven?
V Národním technickém muzeu v Praze, v expozici věnované historii kontaktních čoček. Muzeum ho popisuje jako zařízení s konstrukcí z Merkuru, na kterém Wichterle na Vánoce 1961 odlil první měkké kontaktní čočky.
Co je silon a souvisí s čočkami?
Silon je české označení polykaprolaktamu, tedy polyamidového vlákna typu 6, které Wichterle se spolupracovníky připravil ve zlínských laboratořích firmy Baťa. S čočkami ho spojuje jen osoba vynálezce.
