ZAMĚŘENÍ
Vědecko-výzkumná činnost na Katedře polygrafie a fotofyziky je soustředěna do několika oblastí:
Výzkumu v oblasti materiálového tisku a tištěné elektroniky se věnuje skupina doc. Syrového. Výzkumná činnost skupiny je zaměřena na několik výzkumných dílčích témat, do kterých spadá problematika tisku jak jednoduchých funkčních vrstev (antistatické, antimikrobiální, vodivé, luminiscenční, aj.), tak i řady složitých vícevrstvých struktur jako jsou NFC chytré etikety, displeje (LEC, OLED), elektrické obvody, transparentní vodivé vrstvy, aj.
Dalším významným výzkumným tématem jsou tištěné senzory, které jsou vyvíjeny pro různé oblasti aplikací od měření klimatických a environmentálních parametrů (senzory detekce úniku kapalin – voda, oleje, senzory na relativní vlhkost, koncentraci těžkých kovů ve vodách, koncentraci vybraných plynů,), přes velkoplošné senzory měření fyzikálních veličin (teplota, VIS, tlak, tenze), či senzorice pro oblast ochrany lidského zdraví (plenový senzor, bandážový senzor). V současnosti je výzkum senzorů směřován i do oblasti chytrých akumulátorů, kdy jsou tiskem připravovány senzory pro monitorování různých parametrů uvnitř akumulátorů.
V souvislosti s výzkumem tištěné elektroniky se tým dlouhodobě věnuje i přípravě tištěných baterií (Zn/MnO2) a pro oblast stacionárních uložišť i problematikou výzkumu tištěných lithiových a sodíkových akumulátorů, které jsou připravovány v inertní atmosféře.
Vedle přípravy celé řady funkčních struktur na flexibilních substrátech se skupina materiálového tisku věnuje i výzkumu funkčních materiálů pro 3D tisk a to především filamentům s vysokou elektrickou a tepelnou vodivostí, které lze použít pro přípravu funkčních 3D objektů a struktur pomocí technologie FFF/FDM.
Pro přípravu funkčních vrstev a funkčních struktur skupina vyvíjí vlastní tiskové formulace a materiálů pro širokou škálu tiskových (sítotisk, flexotisk, hlubotisk, ofsetový tisk, tampónový tisk, ink-jet, AJP, aj.), 3D tiskových (FDM) a nánosovacích (spirálové nanášení, sprejové nanášení, rotační nanášení, aj.) technik. Pro všechny tiskové a nánosovací techniky je pracoviště vybaveno adekvátním zařízením.
Výzkumná skupina prof. Němce se věnuje několika dílčím oblastem z oblasti optických a polovodičových materiálů, kde významnou oblastí je výzkum chalkogenidových skel a tenkých vrstev zejména studiu vybraných systémů na bázi teluru a selenu. První zmíněné nacházejí své uplatnění jako materiály s fázovou změnou pro potenciální aplikaci v optických pamětích a PCRAM.
Výzkum selenidových skel a amorfních tenkých vrstev je zaměřen na studium optických vlastností a fotostrukturních změn. Využití těchto materiálů cílí na aplikace v infračervené optice pro detekci molekul ve vodě nebo v atmosféře. Moderní vybavení pracoviště zahrnuje laboratoře na syntézu pevných látek včetně řady charakterizačních technik.
Příprava tenkých vrstev je realizována na zařízení s automatizovaným nakládáním substrátů vybaveném několika technikami fyzikální depozice z plynné fáze. Tyto zahrnují techniky jako UV pulzní laserová depozice, vakuové napařování, napařování elektronovým svazkem nebo radiofrekvenční magnetronové naprašování. Možnost přípravy tenkých vrstev magnetronovým naprašováním je rozšířená o možnost simultánního naprašování z více katod. Tento způsob přípravy umožňuje studium různých vlastností v závislosti na chemickém složení. Příprava tenkých vrstev je realizována v úzké spolupráci s Centrem nanomateriálů a nanotechnologií (CEMNAT) v rámci excelentní výzkumné skupiny pod vedením profesora Petra Němce.
Výzkum amorfních chalkogenidů a dalších typů tenkých vrstev značně profituje z široké spolupráce se zahraničními pracovišti (Université de Rennes 1, Université de Nantes, Université de Mons, University of Debrecen, University of Tampere atd.).
Výzkum UV zářením tvrditelných barev a laků Dr. Jašúrka je zaměřen do několika oblastí. První je příprava nových formulací UV zářením tvrditelných laků pro digitální inkjetové tiskové stroje. Cílem je připravit laky s lepšími mechanickými vlastnostmi (zejména vyšší elasticita a adheze vytvrzené lakové vrstvy) umožňujících nejen běžné lakování i problematických substrátů, jako jsou různé typy polymerních fólií, ale i tvorbu speciálních lakových efektů (např. 2,5D tisk). Laky jsou vyvíjeny jak pro vytvrzování pomocí rtuťových výbojek, tak i pro UV LED technologii. Další oblasti výzkumu jsou zaměřeny na hodnocení stupně vytvrzení UV zářením tvrditelných barev/laků, optimalizaci výroby, testování vlastností barev a laků a v neposlední řadě také na oblast vývoje nových monomerů z obnovitelných zdrojů, jako jsou např. rostlinné oleje.
Výzkumu termochromních systémů, tj. materiálů, které mění svoji barevnost se změnou teploty se věnuje Dr. Držková. Zahrnuje charakterizaci jejich funkčních vlastností, jako jsou barevný kontrast, teplotní interval barevné změny a její reverzibilita, i studium mechanismů termochromního chování. Výzkum se věnuje různým typům termochromních materiálů, od systémů na bázi molekulárních komplexů s přenosem náboje, které se typicky využívají např. pro indikaci teplot běžných při chlazení a zahřívání potravin, po systémy snášející vysoké teploty, založené např. na anorganických vrstvách aplikovaných plazmovou technologií nebo na organických perylenových pigmentech. Výzkum zahrnuje i vývoj vhodných formulací, aplikací a charakterizačních metod pro termochromní systémy.
- Výzkum v oblasti tiskových papírů zajišťuje Dr. Holická, která se v posledních letech zaměřuje na tiskové vlastnosti tenkých tiskových papírů a natíraných tenkých tiskových papírů. Výzkum je realizován ve spolupráci s firmou OP papírna, s.r.o.
