V současnosti jsou v řešení pracovníky CEMNATu tyto projekty:
1. Velká výzkumná infrastruktura CEMNAT
Poskytovatel: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, projekt LM2023037
Hlavní řešitel: prof. Ing. Tomáš Wágner, DrSc.
Detaily:
Jedná se o podporu z veřejných zdrojů v celkové výši 58 343 tis. Kč na roky 2023-2026, která bude využita zejména na pokrytí mzdových a provozních nákladů VaV pracovníků realizujících činnost ve všech 4 výzkumných oblastech centra v režimu Open-Access.
Výzkumná činnost centra se zaměřuje na přípravu materiálů s vysokou přidanou hodnotu, studium jejich vlastností a využití, a to i pro potřeby spolupracujících výzkumných organizací a podniků. To se týká zejména vysoce čistých amorfních nebo krystalických anorganických materiálů – oxidů kovů a chalkogenidů, které jsou klíčové pro různé vědní oblasti (nekřemíkové senzory, solární články, paměti, baterie, optoelektronika, katalýzy).
Všechny tyto materiály patří do kategorie high-tech materiálů pro tzv. emerging technologies. S ohledem na „nanotechnologické“ zaměření centra jsou výše uvedené materiály studovány v takových formách, které mají rozměry v nanoměřítku. Mezi tyto formy patří zejména nanočástice, nanotrubice, nanovlákna a tenké vrstvy. Viz obrázek výše pro ilustraci.
2. Syntéza TiO2 nanotrubicových vrstev o velké ploše pro efektivní fotokatalytickou degradaci polutantů v plynné fázi a virů
Poskytovatel: Grantová agentura České republiky, projekt 21-27243S
Hlavní řešitel: Dr. - Ing. Jan Macák
3. Inženýring technologie bipolární elektrochemie pro další generaci TiO2 nanotrubicových vrstev
Poskytovatel: Grantová agentura České republiky, projekt 23-06793S
Hlavní řešitel: Dr. Hanna Sopha
Tento projekt se zaměřuje na inženýring bipolární elektrochemické technologie pro syntézu anodických 1D TiO2 nanotrubicových vrstev na malých/3D substrátech (doposud neanodizovatelných substrátech) a jejich modifikace sekundárními materiály pro foto- a elektrokatalýzu.
4. Optické vlastnosti amorfních, tepelně a laserem krystalizovaných materiálů na bázi chalkogenidů a jejich optimalizace pro fázově řízenou nanofotoniku
Poskytovatel: Grantová agentura České republiky, projekt 23-07574S
Hlavní řešitel: Ing. Miloš Krbal, Ph.D.
Cílem projektu je objasnit rozdíly v optických vlastnostech čerstvě deponovaných, žíhaných, laserem reamorfizovaných a krystalizovaných tenkých vrstev slitin s fázovou změnou za účelem optimalizace návrhů pro fotoniku. Pozornost bude věnována vlivu na chemické složení, strukturu a fluence laseru.
5. Dvou-dimenzionální fosfidy na bázi přechodných kovů pomocí depozice atomárních vrstev
Poskytovatel: Grantová agentura České republiky, projekt 23-07071S
Hlavní řešitel: Dr. Raul Zazpe
Cílem projektu je navrhnout a připravit nové sloučeniny fosforu s vlastnostmi využitelnými pro depozici atomárních vrstev jako P prekurzory při přípravě nových 2D fosfidů přechodných kovů (např. CoP). Výsledné materiály budou charakterizovány a studovány pro jejich aplikační potenciál v energetice.
Jednoatomové 2D fotokatalyzátory
Poskytovatel: Grantová agentura České republiky, projekt 23-08019X
Spoluřešitel za UPCE: Dr.-Ing. Jan Macák
Cílem projektu je prozkoumat souhru mezi ko-katalyzátory na bazi jednotlivých atomů (SA) a fotokatalytickými povrchy na velmi definovaných a škálovatelných tenkých polovodičích, odhalit fundamentální aspekty SA jako ko-katalýzatorů, určit nejefektivnější povrchy pro foto-katalytické a -elektrochemické reakce.
Již ukončené projekty řešené pracovníky CEMNATu
Již ukončené projekty:
Infrastruktura a know-how CEMNATu je k dispozici pro výzkumné organizace a podniky z ČR a zahraničí. Více o využití CEMNATU na tomto odkazu.
1. Senzory s vysokou citlivostí a materiály s nízkou hustotou na bázi polymerních nanokompositů (NANOMAT)
Poskytovatel: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy České Republiky
Hlavní řešitel: Prof. Ing. Miroslav Vlček, CSc.
Projekt se zabývá vývojem aktivních a pasivních inovativních materiálů, připravených pro praktickou aplikaci: a) vysoce citlivá nová čidla na bázi polymerních nanokomopozitů, b) nové materiály s nízkou hustotou na bázi polymerních nanokompozitních materiálů. Vyvinuté materiály najdou díky svým výjimečným vlastnostem využití nejen v kosmickém průmyslu, ale i v jiných průmyslových oblastech (automobilový, letecký, obranný průmysl, zdravotnictví,..), kde nejdůležitější jsou mimořádně užitné vlastnosti.
2. Studium chemických a elektrochemických procesů ovlivňujících růst samoorganizovaných TiO2 nanotrubic v roztocích
Poskytovatel: Grantová agentura České republiky
Hlavní řešitel: Dr. Jan Macák
Detaily:
3. Technologie pro výrobu pokročilých nanostrukturních SiO2 vláken
Poskytovatel: Technologická agentura České republiky
Hlavní řešitel: Dr. Jan Macák
Detaily:
4. Příprava a charakterizace mikro a nanostruktur ve vysokoindexových sklech
Poskytovatel: Grantová agentura České republiky, projekt 16-13876S
Hlavní řešitel: prof. Ing. Miroslav Vlček, CSc.
Detaily:
5. Velká infrastruktura Centrum materiálů a nanotechnologií (CEMNAT)
Poskytovatel: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, projekt LM2015082
Hlavní řešitel: prof. Ing. Miroslav Vlček, CSc.
Detaily:
Jedná se o podporu z veřejných zdrojů v celkové výši 29 515 tis. Kč na roky 2016-2019, která bude využita zejména na pokrytí mzdových a provozních nákladů VaV pracovníků realizujících činnost ve všech 4 výzkumných oblastech centra.
Výzkumná činnost centra se zaměřuje na přípravu materiálů s vysokou přidanou hodnotu, studium jejich vlastností a využití, a to i pro potřeby spolupracujících výzkumných organizací a podniků. To se týká zejména vysoce čistých amorfních nebo krystalických anorganických materiálů – oxidů kovů a chalkogenidů, které jsou klíčové pro různé vědní oblasti (nekřemíkové senzory, solární články, paměti, baterie, optoelektronika, katalýzy).
Všechny tyto materiály patří do kategorie high-tech materiálů pro tzv. emerging technologies. S ohledem na „nanotechnologické“ zaměření centra jsou výše uvedené materiály studovány v takových formách, které mají rozměry v nanoměřítku. Mezi tyto formy patří zejména nanočástice, nanotrubice, nanovlákna a tenké vrstvy. Viz obrázek níže pro ilustraci.
6. Towards New Generation of Solid-State Photovoltaic Cell: Harvesting Nanotubular Titania and Hybrid Chromophores
Poskytovatel: European Research Council, Starting Grant
Hlavní řešitel: Dr. Jan Macák
Detaily:
7. Modernizace a upgrade infrastruktury CEMNAT
Poskytovatel: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR (č. CZ.02.1.01/0.0/0.0/16_013/0001829)
Hlavní řešitel: prof. Ing. Miroslav Vlček, CSc.
Detaily:
Hlavním cílem tohoto projektu je instrumentálně a technologicky vylepšit vybavení Centra materiálů a nanotechnogií (VaV ústav Fakulty chemicko-technologické Univerzity Pardubice), jenž je součástí cestovní mapy ČR min. do r. 2020). Výzkumný tým CEMNATu je zaměřený na nano- a mikrostruktury chalkogenidových a oxidických materiálů. Pro efektivní výzkumnou činnost s využitím již nainstalovaných zařízení (např. ALD) potřebují VaV pracovníci CEMNATU komplementární materiálově-analytické techniky (XPS, XRD, SEM). V souladu s plánem rozvoje potřebuje CEMNAT také nova zařízení pro syntézy 1D materiálů (nanovláken) a 2D materiálů (tenkých funkčních vrstev). Projekt podpoří efektivní využití výzkumné inftrastruktury CEMNAT a umožní výrazné zvýšení kompetencí a možností VaV pracovníků směrem k potřebám všech uživatelských cílových skupin (VaV pracovníci interní a externí, studenti, podniky).
Z rozpočtu projektu budou pořízeny tyto investice:
- Rentgenový fotoelektronový spektroskop (XPS)
- Rentgenový difraktometr (XRD)
- Modernizace duálního FIB-SEM mikroskopu
- Zařízení pro výrobu vláken
- Optické zdroje-lasery
8. Polymerní vlákenné materiály pro záchyt a likvidaci bakterií a virů a metodika stanovení účinnosti tohoto záchytu
Poskytovatel: Technologická agentura České republiky, program Gama 2, výzva COVID-19
Hlavní řešitel: Centrum transferu technologií a znalostí, UPa, řešitel za CEMNAT: Dr.- Ing. Jan Macák
9. Přechod mezi amorfním a krystalickým stavem (3D2D) u chalkogenidových materiálů vázaných van der Waalsovou vazbou
Poskytovatel: Grantová agentura České republiky, projekt 19-17997S
Hlavní řešitel: Ing. Miloš Krbal, Ph.D.
10. Ovlivnění sklotvornosti a modifikace fotoindukovaných vlastností hybridních amorfních chalkogenidů skrz řízenou koncentraci volných elektronových párů
Poskytovatel: Grantová agentura České republiky, mezinárodní projekt, 20-23392J
Hlavní řešitel: Ing. Miloš Krbal, Ph.D.
11. Selenidové 2D nanomateriály s unikátními vlastnostmi připravené pomocí depozice atomárních vrstev
Poskytovatel: Grantová agentura České republiky, projekt 18-03881S
Hlavní řešitel: Doc. Ing. Filip Bureš, Ph.D.
Hlavní řešitel za CEMNAT: Dr.-Ing. Jan Macák
12. Posilování mezioborové spolupráce ve výzkumu nanomateriálů a při studiu jejich účinků na živé organismy (NANOBIO)
Poskytovatel: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy České Republiky (CZ.02.1.01/0.0/0.0/17_048/0007421)
Hlavní řešitel: Prof. RNDr. Zuzana Bílková, Ph.D.
Hlavní řešitel za CEMNAT: Dr.-Ing. Jan Macák
Cílem projektu je vytvořit tým odborníků komplementárních vědeckých oborů (materiáloví inženýři, chemici - analytici, biologové, toxikologové, genetici, imunologové, histologové) a vybudovat moderní infrastrukturu pro: 1) vývoj a charakterizaci nově vytvořených nanomateriálů (ENMs – engineered nanomaterials), 2) jejich povrchovou modifikaci a biofunkcionalizaci, 3) testování vlivu konvenčních NM i nově vyvinutých ENMs na organismus. Ve spolupráci všech biomedicínsky zaměřených pracovišť bude pro tento účel vytvořen funkční panel testů s cílem určit míru toxicity/biokompatibility ENMs a to na úrovni buněk, tkání i celých organismů. Validací těchto metod a expertním vyhodnocením získaných výsledků chceme výrobcům i uživatelům ENMs v Hradecko-pardubické aglomeraci poskytnout odborné i infrastrukturní zázemí pro charakterizaci ENMs. Přednostně se chceme zaměřit na ENMs využitelné v biomedicíně (např. diagnostika in vivo, terapie, vakcinace) a v biotechnologických procesech (např. nosiče pro izolaci a purifikaci bioaktivních látek, výroba reagencií pro in vitro diagnostiku).
13. Velká infrastruktura Centrum materiálů a nanotechnologií (CEMNAT)
Poskytovatel: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, projekt LM2018103
Hlavní řešitel: prof. Ing. Miroslav Vlček, CSc.
Detaily:
Jedná se o podporu z veřejných zdrojů v celkové výši 58 153 tis. Kč na roky 2020-2022, která bude využita zejména na pokrytí mzdových a provozních nákladů VaV pracovníků realizujících činnost ve všech 4 výzkumných oblastech centra.
Výzkumná činnost centra se zaměřuje na přípravu materiálů s vysokou přidanou hodnotu, studium jejich vlastností a využití, a to i pro potřeby spolupracujících výzkumných organizací a podniků. To se týká zejména vysoce čistých amorfních nebo krystalických anorganických materiálů – oxidů kovů a chalkogenidů, které jsou klíčové pro různé vědní oblasti (nekřemíkové senzory, solární články, paměti, baterie, optoelektronika, katalýzy).
Všechny tyto materiály patří do kategorie high-tech materiálů pro tzv. emerging technologies. S ohledem na „nanotechnologické“ zaměření centra jsou výše uvedené materiály studovány v takových formách, které mají rozměry v nanoměřítku. Mezi tyto formy patří zejména nanočástice, nanotrubice, nanovlákna a tenké vrstvy.
