Popularizační přednášky pro žáky středních škol

Představte si, že za každodenními jevy stojí neviditelná síla, která tichým, ale rozhodujícím způsobem formuje náš svět. V této přednášce odhalíme katalýzu jako tuto skrytou ruku - neviditelného architekta, který stojí za mnoha zázraky moderní doby. Prozkoumáme příběhy, kde katalýza hrála klíčovou roli, od vzniku života až po převratné inovace v medicíně a udržitelných technologiích. S příslibem tajemna a objevů, bude tato přednáška zábavným a osvětlujícím průzkumem neviditelného, ale všemocného vlivu katalýzy na náš každodenní život.

Přednáška představí anorganické pigmenty, od historie až po současnost. Součástí přednášky bude klasifikace pigmentů z různých úhlů pohledu, popis vlastností a také experimentálních metod, které jsou k hodnocení pigmentů využívány. Pozornost bude věnována pigmentům pro vysokoteplotní aplikace, ale také pigmentům, které nachází uplatnění např. v kosmetice nebo automobilovém průmyslu. Budou představeny také pigmenty, které mají schopnost odrážet záření v blízké IČ oblasti a díky této vlastnosti mohou redukovat vznik tzv. městských tepelných ostrovů.

Materiálový tisk se stává čím dál víc využívanou technologií, která otevírá dveře do světa nových produktů vyráběných v řadě různých průmyslových odvětví. Představte si tisk vrstev, které svítí, vedou elektrický proud, vyrábějí elektřinu nebo vás hřejí. Díky materiálovému tisku se rovněž stává realitou výroba baterií, solárních článků, senzorů, displejů či NFC antén, které komunikují s vaším chytrým telefonem. Tato technologie se ale neomezuje jen na elektronické prvky. Do materiálového tisku můžeme zahrnout i tisk lahodného pečiva, slaniny, zákusků i další mňamek, stejně tak jako tisk různých léčivých vrstev, které mohou mít hojivý účinek. Materiálový tisk tak otevírá cestu k novým typům produktů a jejich výrobě na míru.

3D tisk představuje stále rozšířenější technologii, která se stále více dotýká našeho každodenního života. 3D tiskem lze i doma snadno realizovat nápady, třeba vytisknout hračku pro blízkého, háček na zavěšení ručníku, v profesionálním pojetí pak můžeme 3D tiskem pomáhat druhým – vytisknout protézu, lék, či lavičku pro odpočinek v parku. Poznejte možnosti 3D tiskových technologií jako je FDM, SLA, SLS, či jaké jsou výhody portálových 3D tiskáren a kolaborativních robotů, když tisknete dům… A jaké všechny materiály lze k 3D tisku použít? Můžou být pružné, tvrdé, křehké, a nebo do nich mohu odlít i kov? Na všechny a další otázky dostaneš odpověď, když přijdeš na naši přednášku o 3D tisku a jeho aplikacích.

Chceš vědět, jak fungují baterky v tvém mobilu, notebooku a elektromobilu? Jaké typy lithiových, sodíkových a dalších baterií existují a co je i není na nich super? Jak s nimi zacházet a mají rády teplo, či zimu? Jako dlouho nám mohou sloužit a jsou bezpečné pro nás i životní prostředí? Jak můžou baterky změnit svět elektromobilů, našich domovů a zelené energie? Přednáška je pro všechny, co jsou zvídaví, baví je technologie a chtějí vědět, co se chystá v bateriové budoucnosti! Tak neváhej a přijď se nabít energií a znalostmi!

Ochrana bankovek a dalších cenin (akcie, dluhopisy, kolky, jízdenky, známky apod.) proti padělání je důležitou otázkou pro každý stát, ale i jeho občany. Mezi ochranné prvky, které jsou určeny pro širokou veřejnost, patří např. vodoznak, ochranný proužek s mikrotextem, skrytý obrazec, iridiscentní pruh, soutisková značka, opticky proměnlivé barvy, speciální druh papíru, hologramy apod. O těchto ochranných prvcích by měl mít každý z nás základní povědomí, aby byl schopen rozpoznat padělky nižší úrovně nebezpečnosti. Ceniny dále obsahují ochranné prvky, které nejsou všeobecně rozšířeny a slouží pro vyšší zajištění bezpečnosti cenin a odhalení velmi zdařilých padělků. Pro jejich detekci a analýzu je zapotřebí speciální přístrojové vybavení, jako jsou např. spektrometry v ultrafialové nebo infračervené části záření.

Přednáška shrnuje více než 25 let zkušeností autora s popularizací toxikologických témat, obsahuje praktické příklady efektivní i méně efektivní komunikace se zástupci tisku, rozhlasu i televize, popisuje dopady povedené i méně povedené popularizace na postoje odborné i laické veřejnosti k autorovi i diskutovanému tématu a nabízí tipy ohledně toho, jaké aspekty popularizačních výstupů brát v potaz, aby jejich sledování nevedlo k chybným závěrům a či rozhodnutím.

Seznámení posluchačů populární formou s problematikou vlivu průmyslové (chemické) výroby na produkci znečištěných vod a odpadů. Ukázka běžně používaných postupů čištění vod a nakládání s průmyslovým odpadem a propagace nových postupů vyvinutých na pracovišti Ústavu environmentálního a chemického inženýrství.

I když asi ne každý z vás to tuší, fyziku užíváme denně naprosto intuitivně a spontánně. Všichni! Tato přednáška se zabývá fyzikálními principy jevů a dějů z každodenního života i špičkového výzkumu. Na začátku každého poznání a vědění je dobrá otázka. Otázka týkající se souvislostí, původu a charakteru. Hledání odpovědí na tyto otázky je především dobrodružstvím a cestou ke svobodě. Tak pojďte se mnou. Vezmeme to od řízení kola až po topologické izolátory. Nebojte se! Hodně se toho dá pochopit i intuitivním způsobem. Už se těším! Pozn.: Pokud máte nějaké konkrétní téma, které byste rádi diskutovali, napište mi předem. Pokud to jen trochu půjde, rád to pro vás připravím.

Klasické historické dělení chemie na anorganickou a organickou je v dnešní době již zcela formální záležitostí. Moderní organický chemik si při výzkumné práci zcela jistě nevystačí bez pomoci anorganických sloučenin, a naopak tak zvaní anorganici budují složité organické molekuly, aby dosáhli svých cílů při koordinaci kovů a ladění chemicko-fyzikálních vlastností vzniklých sloučenin. A právě na pomezí obou oborů stojí bezprecedentní a často neuvěřitelně reaktivní organokovové sloučeniny, které přilákaly nejen zájem akademických odborníků, ale našly i nejrůznější praktická využití. Pojďme se společně malinko seznámit s touto třídou látek, s jejich stručnou historií, možnostmi jejich přípravy a experimentální charakterizace. Celou přednášku se pokusím opepřit o recentní výsledky studia organokovových sloučenin na našem pracovišti, kde jsou již ostatně, po několik desetiletí úspěšně, studovány. Pokud máte rádi chemii jednoduchých, ale unikátních molekul, chemické laborovaní a pokusy obecně, přijďte se podívat. Možná zjistíte, jak hluboko dnes může králičí nora vést a věřte není to nuda.

Během přednášky budou na příkladech vysvětleny moderní trendy chápání vs. předsudků o reaktivitě sloučenin a obecně uznávaných fenoménů a zjednodušení jako např. rezonance, konjugace a hyperkonjugace, hraniční orbitaly, kovalentní vazba, donor-akceptorová vazba, agostická interakce, elektronegativita, vodíková vazba, aromaticita, kyselost nebo bazicita.

Nanotechnologie využívá na začátku 21. století mikroskopie jako klíčové charakterizační techniky. Vzhledem k velikosti zobrazovaných částic není ale možné používat běžné optické mikroskopy, ale využívá se zejména mikroskopie atomárních sil, rentgenové nebo elektronové mikroskopie. V této přednášce budou shrnuty základní informace o mikroskopii atomárních sil (AFM), základním principu, měřících modech a porovnání s ostatními možnostmi charakterizace nanomateriálů. Potenciál technik bude ukázán na různých příkladových studiích, které budou zahrnovat atomární rozlišení, aplikaci v materiálovém výzkumu pro optický záznam v DVD, tkáňové inženýrství či materiálů pro řízenou distribuci léčiv.

Chalkogenidová skla jsou moderní anorganické materiály vyznačující se řadou zajímavých optických vlastností, především vysokým indexem lomu a širokou oblastí propustnosti v infračervené části spektra, které je předurčují k praktickým aplikacím v optice (např. čočky, okénka, vlnovody, difrakční prvky apod.). Mnohá chalkogenidová skla již nalezla praktická uplatnění například v optických záznamových médiích (CD, DVD), infračervené optice (přístroje pro noční vidění) a mnoha dalších. Výzkumný tým na FChT UPCE se dlouhodobě věnuje studiu tenkých vrstev chalkogenidových skel připravených rozličnými depozičními technikami a taktéž možností jejich strukturování při přípravě funkčních struktur. V rámci přednášky se posluchači seznámí s celou řadou technik používaných jak k přípravě těchto materiálů a jejich tenkých vrstev, následně mikro/nano-struktur, tak i technik pro charakterizaci studovaných materiálů a struktur.

Seznámíme se se s historickým vývojem zásobování obyvatel pitnou vodou, probereme mikrobiologické, chemické, fyzikální i organoleptické ukazatele kvality pitných vod, dozvíme se, co jsou mikrobiologické ukazatele kvality vody a jak se stanovují, představíme si zajímavé kazuistiky spojené s vodami a nakonec se dozvíme, že není voda jako voda – v tržní síti můžeme koupit různé typy balených a minerálních vod. Probereme i vody označované jako voda pro osobní potřebu, vody přírodní koupací, vody bazénové, vody ve wellness a rizika s nimi spojená.

Seznámíme se se s jednotlivými skupinami patogenů pravidelně se vyskytujících v potravinách a způsobujících alimentární otravy a intoxikace. Představíme si rizikové skupiny potravin. Dozvíme se, jak se stanovuje a sleduje mikrobiologická kvalita potravin. Probereme nebezpečí spojená se zpracováním a skladováním potravin v domácnosti. Dozvíme se, jak funguje v potravinářství systém kontroly HAACCP. Představíme si nové typy potravin a nové životní styly z pohledu mikrobiologa, nezapomeneme ani na zajímavé kazuistiky v ČR i ve světě.

Pohled na vakcinaci (očkování) v průběhu staletí. Jaká náhoda vedla k vzniku prvních očkovacích látek. Na jakém principu vakcíny fungují a co se děje v lidském těle. „Vakcína kam se podíváš“. Benefity a rizika s vakcínami spojené. Vývoj nových vysoce bezpečných vakcín. Můžeme se očkovat proti nádorům? Virové infekce jako hrozba pro lidstvo? A jak to bylo s COVIDEM-19 a virem SARS-CoV2?

Lidský mozek – orgán plný překvapení. Co se děje v mozku, když……. Znáte priony? Mozek v plamenech. Stále jsem to já – příběh Alice. Za zkoušku to stojí. Čím dříve tím lépe. Alzheimerova choroba – epidemie 21. století – víme proč? Jak jsme na tom s diagnostikou a léčbou Alzheimerovy choroby dnes a jak na tom budeme za 20 let?

Jaké možnosti má farmaceutická technologie k zajištění prodlouženého uvolňování účinné látky z lékové formy? Co třeba 3D tisk? Proč nemůžeme tento typ lékových forem půlit, drtit nebo kousat? Jaká jsou rizika při užití tablet s prodlouženým uvolňováním v kombinaci s alkoholem? Co je to “alcohol-induced dose dumping effect”?

Přednáška nás nejprve zavede za objeviteli černého prachu do středověké Číny. Prostřednictvím Mongolské expanze, kterou se znalost černého prachu dostala do Evropy, se i my přesuneme na tento kontinent za prvními znalci černého prachu. Podíváme se na jednotlivé komponenty černého prachu, vysvětlíme si jejich funkci a na způsob, jak je Evropané získávali a jak z nich černý prach vyráběli. A jelikož černý prach není mrtvou výbušinou, přednáška nás prostřednictvím fotografické exkurze zavede i do současné výrobny černého prachu ve firmě Explosia a.s. Povídání ukončíme popisem aplikací, v nich je černý prach stále využíván.

V přednášce si nejprve vysvětlíme, jaké částice při hoření barevně hořících ohněstrůjných složí emitují jednotlivé barvy. Podíváme se, jak tyto částice v plamenu vznikají a jak jejich vznik můžeme ovlivnit chemickým složením slože. Zaměříme se i na jednotlivé komponenty ohněstrůjných složích a vysvětlíme si jejich funkci. Pozornost budeme věnovat i moderním trendům v oblasti barevně hořících složích a vysvětlíme si, jak dosáhnout maximální spektrální čistoty zbarvení plamene.

Zeolity jsou krystalické hlinitokřemičitany známé z přírody jako minerály, ale také jako materiály zcela nepostradatelné nejen pro současnou průmyslovou chemii. Přednáška je představením těchto materiálů jak z hlediska jejich struktury a vlastností, tak také jejich využití. Posluchač bude mít možnost se přesvědčit, že i když o zeolitech ještě nikdy neslyšel, setkává se s nimi dnes a denně.

Pardubice jsou neodmyslitelně spjaty s chemií. Kdy však toto spojení vzniklo? Kdo byl David Fanto? Jak souvisel rozvoj chemického průmyslu se vznikem samostatného Československa? Co má společného ve 20. století oblíbený umakart s Pardubicemi?

Objev periodického zákona byl obrovským milníkem na cestě chemie k dnešku. Všichni máme tento počin spojený s osobností D.I. Mendělejeva. Ale málo kdo již ví, že krátce po tomto objevu doutnal spor o prvenství mezi Mendělejevem a jeho kolegou Meyerem. Navíc tomuto objevu předcházela desetiletí postupných objevů a postupně se formující poznání, ke kterému přispěla řada dalších chemiků. Kdo jsou tito průkopníci a hledači řádu? Čím Mendělejev předčil všechny své souputníky? O tom všem v této přednášce.

Obnovitelné suroviny hrají důležitou roli v dnešním světě. Budou představeny způsoby získávání surovin a možnosti transformace na podobné látky vyráběné v současnosti z ropy (většinou pomocí katalytických procesů). Patří mezi ně rostlinné oleje/živočišné tuky pocházející z různých plodin a ethanol připravený fermentací sacharidů. Pozornost bude také zaměřena na další možnosti využití včetně jejich výhody a nevýhody.

Přednáška představí historický vývoj aplikací sklovitých materiálů od nádob používaných ve starověkém světě, kostelních vitráží ve středověku, přes rozvoj mikroskopie a astronomie v novověku až k nejnovějším možnostem využití netradičních skel pro optická záznamová média, fotoniku a využití v lékařské diagnostice. Posluchači se zároveň seznámí s aktuálním výzkumem na Fakultě chemicko-technologické Univerzity Pardubice, včetně mezinárodní spolupráce v této oblasti.

Výzkum v oblasti nefluorovaných vosků pro běžecké a sjezdové lyžování reaguje na zákaz použití substancí s obsahem fluoru v těchto odvětvích. Z tohoto důvodu je žádoucí hledat nové nefluorované materiály zvyšující voděodolnost, a tudíž kluznost sportovních lyží. Cílem prezentace je seznámit posluchače jednak s přípravou námi vyvinutých hydrofobních materiálů, ale také s jejich aplikací ve formě tenkých vrstev s následnou charakterizací. Výzkum prováděný na Fakultě chemicko-technologické Univerzity Pardubice navazuje na úspěšnou spolupráci s Českým svazem biatlonu, z. s., kdy již některé námi připravené sloučeniny byly využity pro povrchovou úpravu lyží našich reprezentantů v rámci závodů světového poháru nebo mistrovství světa.

Doping ve sportu je používání zakázaných látek nebo metod, které mohou uměle zvýšit sportovní výkon nebo ovlivnit zdraví sportovce. Doping je považován za podvádění a ohrožení etických principů a výchovných hodnot sportu. Analytická chemie hraje klíčovou roli v boji proti dopingu, neboť poskytuje metody pro detekci a identifikaci zakázaných látek v biologických vzorcích sportovců. Historie dopingu sahá až do starověku, kdy se používaly různé rostlinné extrakty, alkohol nebo opiáty. Současnost je charakterizována rozvojem sofistikovaných analytických technik, jako je hmotnostní spektrometrie, chromatografie nebo imunologické testy, které umožňují sledovat stále širší spektrum zakázaných látek, včetně syntetických hormonů, stimulantů, diuretik, krevních transfuzí nebo genetického inženýrství. Budoucnost přináší nové výzvy pro analytickou chemii, jako je potřeba zlepšit citlivost, selektivitu, rychlost a spolehlivost analytických metod, adaptovat se na nové formy dopingu.

Včasná detekce rakoviny je základním předpokladem pro její úspěšnou léčbu, avšak v současné době pro některé typy rakovin včasná diagnostika chybí nebo je spojena s nepříjemným invazivním vyšetřením. Analýza lipidů patří mezi nejdynamičtěji rozvíjejícíse obory a právě tento rozvoj přispěl k objevení a popisu významných změn v jejich metabolismu v souvislosti s různými typy rakovin. Využití nejmodernějších analytických metod, zejména separačních technik a hmotnostní spektrometrie, umožňuje přesné stanovení koncentrace lipidů z kapky krve, což je základem pro neinvazivní metodu včasné detekce rakoviny. Stanovené koncentrace lipidů v krvi jsou následně porovnány pomocí vícerozměrné statistické analýzy, která na základě jejich poměrů dokáže určit, jestli pacient má či nemá rakovinu. Přelomové výsledky základního výzkumu vedly až k převedení patentované metodiky do praxe, která by v brzké době mohla pomáhat k záchraně lidských životů.