Jestliže myšlenka začíná v hlavě, každý pořádný experiment začíná v laboratoři. Jeho korektní provedení je nezbytnou součástí každodenního života výzkumníka na rozsáhlém poli přírodních věd. Výsledek experimentu pomáhá myšlenkám nabývat konkrétních tvarů, dále s nimi pracovat a vyvozovat z nich závěry. Nic ale není absolutní: Experiment je „Bůh“ a mnohdy nám ukazuje, na jak nesprávných předpokladech jsme stavěli. Co je ale jisté, že každá zkušenost posouvá hranice lidského poznání kupředu a každý případný neúspěch jen podněcuje intenzivnější bádání a vede tak ke zdárnému výsledku na mezinárodní úrovni. Abychom toto činili co nejrychleji, zakládáme si na nejmodernějším vybavení našich laboratoří sledující současné trendy. V Laboratoři optické litografie a depozice tenkých vrstev připravujeme pokročilé holografické struktury, které dále spektroskopicky charakterizujeme v Laboratoři optické spektroskopie, čímž jsme schopni pokrýt optickou odezvu vzorku v oblasti od ultrafialového záření až po terahertzové vlny. Oblasti terahertzového záření se podrobně věnujeme v Laboratoři ultrakrátkých laserových pulzů, kdy studiem průchodu laserového pulzu vzorkem jsme schopni např. sledovat biochemické reakce v reálném čase. Jsme Laboratoř modelování pro nanotechnologie: I z malých věcí může vzejít obrovský úspěch. Neváhejte nás kontaktovat, v případě zájmu Vás se vším rádi osobně seznámíme.

 

 

Keramické nanostrukturované materiály

Nanokeramika je vyráběna ze směsi přírodních minerálů, kde precizním navržením technologie přípravy lze získat výrobky s definovanou velikostí pórů a aktivním povrchem. Tyto materiály jsou během přípravy obohaceny o další prvky, které pro výsledný produkt přinášejí další výjimečné vlastnosti, např. přidáním Zr do směsi před spékáním keramiky v peci vyrobíme keramiku s mikronovými částicemi zirkonu. Pro třecí aplikace – brzdy, řezné nástroje, tvrdopovlaky.

Obrázek: Prášek cordieritové keramiky, kde vyniká porézní charakter materiálu, snímek pořízen elektronovou mikroskopií

Nanoplniva pro plasty

Přírodní jílové minerály, které jsou obohacené organickou látkou, tak aby minerály byly schopné dobře přilnout k polymeru. Významným parametrem pro aplikace, např. v biologicky odbouratelných plastech, je fakt, že jílové minerály jsou zcela neškodné životnímu prostředí a tímto velmi vhodné pro bioplasty. Druhým pozitivem je nízká ekonomická náročnost. Plasty s nanoplnivy mají lepší mechanické, teplotní a chemické parametry. Jsou odolnější vůči teplotám a méně náchylné k mechanickému opotřebení.

Obrázek: Molekulární model jílového materiálu a organické látky

Jílové částice s aktivní složkou

Antibakteriální složka pro aplikace v medicíně a k sanitárním účelům vyvíjená ve spolupráci s ostravskou Fakultní nemocnicí, oddělením obličejové chirurgie. Oxidy kovu zachyceny na jílové částici pro aplikace v elektronickém průmyslu a medicíně, jsou připravovány metodami reaktivního mletí a mechano-chemickou cestou.

Obrázek: Částice jílu, která byla modifikována organickou antibakteriální látkou, zobrazená pomocí skenovací elektronové mikroskopie.

Molekulární modelování nosičů lékových forem

Případové studie charakterizace biodegradabilních polymerů jako nosičů imunosupresivních léčivých látek. Molekulární modely polymerních systémů pro využití metody tzv. elektrospiningu, pro přípravu nosičů léků.

Modelování magnetizačních polí magnetických defektoskopů

Modelování rozložení magnetické indukce v plášti magnetického defektoskopu ocelových lan s generátory magnetického pole tvořenými permanentními magnety. Konstrukční příprava pro realizaci nové generace nedestruktivních defektoskopů ocelových lan a trubek.

Modelování generátorů magnetického pole pro magnetooptiku

Modelování rozložení magnetické indukce v magnetických obvodech generátorů točivého magnetického pole pro magnetooptiku (typ „Maltézský kříž“ a „O-ring“). Realizováno pro: INSA Toulouse, SFU Vancouver

Laboratoř optické spektroskopie

Interakce světla s látkou závisí na optických vlastnostech zkoumaného materiálu a na vlnové délce světla, kterým si na náš experiment posvítíme. Chceme-li určit optické vlastnosti materiálu v určité části spektra elektromagnetického záření, provádíme spektroskopii. Naše instrumentální zázemí je schopné pokrýt velice širokou oblast počínaje teraherzovou oblastí až do blízké ultrafialové oblasti. Jeden z klíčových pilířů naší práce je specializace na určení kompletních polarizačních vlastností materiálu pomocí elipsometrie. Perličkou naší laboratoře je časově rozlišená terahertzová spektroskopie. Ta na rozdíl od běžných optických metod dovoluje kromě intenzity záření detekovat i jeho fázi, tedy kompletní optickou odezvu. Naprostou novinkou je prototyp mikroskopu Muellerovy matice představující kombinaci klasického optického mikroskopu a spektroskopického elipsometru. Právě tato kombinace dává studiu polarizačních vlastností zcela nový rozměr.

Kontaktní email: kamil.postava@vsb.cz

Laboratoř ultrakrátkých laserových pulzů

Laserová laboratoř disponuje speciálním laserem pro generaci ultrakrátkých femtosekundových pulsů, tedy laserových záblesků trvajících biliardtiny sekundy (10-15 s). Což jsou časy kratší než délka trvání velkého množství základních fyzikálních, chemických a biologických procesů na molekulární úrovni. Pomocí ultrakrátkých pulsů budeme schopni pozorovat dynamiku zmíněných procesů v čase. Další výhodou je celkově přenesený výkon v jednom pulsu, který mnohonásobně převyšuje výkon jaderné elektrárny, a to i přes malou energii v jednom pulsu (na úrovni mJ). Při interakci pulsu se studovanou látkou jsme schopni generovat speciální stavy hmoty a zkoumat procesy, při nichž světlo reaguje s hmotou jinak, než jak jsme zvyklí. Experimenty budou založeny na pump-probe elipsometrii, magnetooptice, časově rozlišené terahertzové spektroskopii a velmi přesném 3D tisku na bázi dvou-fotonové polymerizace.

Kontaktní email: martin.micica@vsb.cz

Laboratoře optické litografie a depozice tenkých vrstev

Laboratoře pro přípravu nanostruktur využívají optického laserového litografu a systému pro depozici tenkých vrstev. Optický litograf umožňuje přímý zápis navrhované struktury s rozlišením až 300 nm na pixel a celkovou velikostí zapisovaného motivu až 10x10 cm. Po zápisu, je fotorezist vyvolán a může být pokryt tenkou vrstvičkou (v řádech jednotek či desítek nanometrů) v reaktoru depozice tenkých vrstev. Tento systém umožňuje naprašovaní tenkých kovových a dielektrických vrstev. Pro speciální aplikace a materiály je možné připravit tenké vrstvy kovů termální evaporací. Velikou předností naší depozice tenkých vrstev je možnost depozice až 4 různých materiálů během jednoho procesu a to i s využitím depozice v reaktivní, kyslíkové, atmosféře. Depoziční aparaturu je možné osadit spektroskopickým elipsometrem a monitorovat a kontrolovat tak růstové procesy v reálném čase.

Kontaktní email: lukas.halagacka@vsb.cz

Kontakt

prof. Ing. Jaromír Pištora, CSc.

vedoucí laboratoře NANO


+420 597 321 571