Nano 02. National Conference

Transkript

1 Nano 02 National Conference organised by Czech Society for New Materials, Nanoscience and Nanotechnology Section and Brno University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Scientific Committee Mgr. Jaroslav Bačkovský Prof. Ing. Václav Bouda, CSc. RNDr. Eduard Brynda, CSc. Prof. RNDr. Jaroslav Cihlář, CSc. RNDr. Karel Král, CSc. Prof. RNDr. Pavel Lukáč, DrSc. Prof. RNDr. Jaroslav Pokluda, CSc. Ing. Tasilo Prnka, DrSc. Doc. RNDr. Petr Řepa, CSc. Prof. Ing. Vladimír Sedláček, DrSc. Prof. Ing. Václav Sklenička, DrSc. Doc. RNDr. Pavel Šandera, CSc. Ing. Karel Šperlink, CSc. RNDr. Ivo Štěpánek Ing. Jan Šubrt, CSc. Prof. Ing. Jiří Švejcar, CSc. ÚACH AV ČR Řež FEL ČVUT Praha ÚMCH AV ČR Praha FSI VUT Brno FzÚ AV ČR Praha MFF UK Praha FSI VUT Brno TASTECH Slavičín MFF UK Praha Praha ÚFM AV ČR Brno FSI VUT Brno AIP Praha FS ZČU Plzeň ÚACH AV ČR Praha FSI VUT Brno Organising Committee Prof. Ing. Jiří Švejcar, CSc. Prof. RNDr. Jaroslav Cihlář, CSc. Ing. Tasilo Prnka, DrSc. Ing. Pavel Doležal Doc. RNDr. Pavel Šandera, CSc. Prof. RNDr. Jaroslav Pokluda, CSc. Doc. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. Brno University of Technology, November 19 21, 2002 Czech Republic

2 Česká společnost pro nové materiály a technologie, 2002 ISBN

3 Dear colleagues, You have just received the Proceedings volume containing the papers and posters presented at the first national conference devoted to nano-materials and nano-technologies, the NANO '02 Conference. Unlike the collection of abstracts, which was given to all the participants in the course of the Conference, the Proceedings volume does not contain all the contributions that were presented either orally (60) or in the poster form (32) at the Conference. The authors had the option of having or not their contributions included in the Proceedings volume. A major part of the authors (65) have opted for the publication of their papers. To give a full picture, abstracts of the remaining contributions were included in the Proceedings. The authors were given the same freedom of choice in respect of the language. In the Proceedings there are therefore papers written in English (with Czech summary) and papers written in Czech. Initially, the Conference was planned as a seminar of one and half to two days, with the particular aims of mapping the current science and research activities in the Czech Republic helping to establish or intensify mutual contacts between institutes and individual experts and thus creating preconditions for mutual cooperation in national and supranational research and more effective exploitation of the instrumentation and human potential informing the nano-community about the results of research on national and supranational levels (in particular about the COST programme), about the orientation of the 6th Frame Programme of research and technical development in the area of nano-technologies, etc. The Conference met with unexpected interest and had to be prolonged by half a day. Judging from the results of an opinion poll that was carried out after the end of the Conference, the Conference was a success and the aims given above were met. Although the Conference had been planned as a national conference, there were five foreign participants (from Slovakia, Yugoslavia and Ireland), who had by chance learned about the Conference taking place. There were a total of 128 participants, who presented 20 survey papers, 40 single-topic papers and 32 posters. The Conference was divided into several thematic areas, namely the area of nanocrystalline materials preparation, the area of characterizing and modelling the properties, the area of nano-materials properties and the area of nano-materials and nano-technologies for bioapplications. The above thematic areas were also respected when including the contributions in both the collection of abstracts and the Proceedings volume. Ing. Tasilo Prnka, DrSc. Chairman, Steering Committee of the "Nano-sciences & Nano-technologies" Section of ČSNMT Prof. Ing. Jiří Švejcar, CSc. Member, Steering Committee of the "Nano-sciences & Nano-technologies" Section of ČSNMT, and Chairman, Organizing Committee of the Conference 3

4 4

5 Vážené kolegyně, vážení kolegové, Dostává se vám do ruku sborník přednášek a posterů z prvé národní konference, věnované nanomateriálům a nanotechnologiím - NANO 02. Na rozdíl od sborníku abstraktů, který obdrželi všichni účastníci konference v průběhu konference, neobsahuje sborník úplných textů všechny příspěvky, které byly orálně (60) nebo formou posteru (32) na konferenci prezentovány. Autoři příspěvku měli možnost se rozhodnout, zda chtějí či nikoliv své příspěvky zveřejnit v tomto sborníku. Přesto lze konstatovat, že podstatná část autorů (65) tuto nabídku využila. U zbylých příspěvků jsme pro lepší přehled do tohoto sborníku zařadili alespoň abstrakt. Stejnou volnost jsme autorům nabídli i v případě volby jazyka, ve kterém jej chtějí napsat. Ve sborníku jsou tedy jak příspěvky psané v jazyce anglickém (s českým resumé), tak i příspěvky v jazyce českém. Konference byla původně plánována jako jeden a půl až dvoudenní seminář, jehož cílem bylo zejména: Zmapovat současné vědecké a výzkumné aktivity v ČR Umožnit navázání, případně prohloubení vzájemných kontaktů mezi pracovišti a jednotlivými odborníky, a tím vytvořit předpoklady pro vzájemnou spolupráci v národním a nadnárodním výzkumu a k efektivnějšímu využití přístrojového a lidského potenciálu. Informovat nano-komunitu o zaměření a výsledcích výzkumu na národní a mezinárodní úrovni (zejména o programu COST), o zaměření 6. rámcového programu výzkumu, technického rozvoje v oblasti nanotechnologií atd. Konference se setkala s nečekaným zájmem a bylo nutné ji prodloužit o další půlden. Soudě podle výsledků ankety, která se uskutečnila po skončení konference, byla konference úspěšná a výše uvedené cíle byly splněny. I když byla konference od počátku plánována jako národní, zúčastnilo se jí i pět zahraničních hostů (ze Slovenska, Jugoslávie a Irska), kteří se náhodně o jejím konání dozvěděli. Celkem měla konference 128 účastníků, kteří prezentovali 20 přednášek přehledových, 40 monotematických a 32 příspěvků ve formě posterové. Tématicky byla konference rozdělena na oblast přípravy nanokrystalických materiálů, oblast charakterizace vlastností a modelování, oblast vlastností nanomateriálů a oblast nanomateriálů a nanotechnologií pro bioaplikace. Uvedené tématické rozdělení bylo respektováno při řazení příspěvků jak ve sborníku abstraktů, tak i v tomto sborníku. Ing. Tasilo Prnka, DrSc. Předseda řídicího výboru sekce Nanovědy a nanotechnologie ČSNMT Prof. Ing. Jiří Švejcar, CSc. Člen řídicího výboru sekce Nanovědy a nanotechnologie ČSNMT a předseda přípravného výboru konference 5

6 6

7 Table of Contents / Obsah ÚVOD Introduction...3 OBSAH Table of Contents SEKCE NANOVĚDY A NANOTECHNOLOGIE ČESKÉ SPOLEČNOSTI PRO NOVÉ MATERIÁLY A TECHNOLOGIE Nanoscience and Nanotechnology Section of the Czech Society for New Materials and Technologies Tasilo Prnka NANOVĚDY A NANOTECHNOLOGIE VE VÝZKUMNÝCH PROGRAMECH EU Nanoscience and Nanotechnology in the EU Research Programmes Jitka Kubátová NANOVĚDY A NANOTECHNOLOGIE V PROGRAMU COST Nanoscience and Nanotechnology in the COST Program Jaroslav Cihlář NANOVĚDY A NANOTECHNOLOGIE V ÚSTAVY FYZIKY MATERIÁLŮ AV ČR Nanosciencies and Nanotechnologies in the Institute of Physics of Materials AS CR Petr Lukáš Václav Sklenička NANOTECHNOLOGIE V ÚSTAVU MAKROMOLEKULÁRNÍ CHEMIE AKADEMIE VĚD ČESKÉ REPUBLIKY Nanotechnology at the Institute of Macromolecular Chemistry, Academy of Sciences of the Czech Republic Eduard Brynda NANOTECHNOLOGIE V ÚPT AVČR Nanotechnology in Institute of Scientific Instruments ASCR Brno Jaroslav Sobota NANOTECHNOLOGIE A NANOVĚDA Z POHLEDU FYZIKÁLNÍHO ÚSTAVU AV ČR Nanotechnologies and Nanosciences from the Point of View of the Institute of Physics AVCR Jan Kočka PŘEHLED VÝZKUMU V OBLASTI NANOVĚD A NANOTECHNOLOGIÍ NA PŘÍRODOVĚDECKÉ FAKULTĚ UNIVERZITY KARLOVY V PRAZE An Overview of Research on the Field of Nanoscience and Nanotechnology in the Faculty of Science at Charles University Prague Jan Jehlička Ivan Lukeš Daniel Nižňanský Karel Procházka Blanka Vlčková Jiří Vohlídal STUDIUM SAMOUSPOŘÁDANÝCH POLOVODIČOVÝCH STRUKTUR NA MU Self-Organized Semiconductor Nanostructures at Masaryk university Václav Holý, Josef Humlíček

8 10. VÝZKUM NANOSTRUKTUROVANÝCH MATERIÁLŮ NA ÚSTAVU ANORGA- NICKÉ CHEMIE AV ČR Nanostructured Materials on the Institute of Inorganic Chemistry AS CR Jan Šubrt Václav Štengl Snejana Bakardžijeva Jaroslav Boháček Monika Maříková NANOTECHNOLOGIE, NANOMATERIÁLY A METODY HODNOCENÍ V OBLASTI POVRCHOVÉHO INŽENÝRSTVÍ NA FST ZČU V PLZNI Nanotechnology, Nanomaterials and Methods of Evaluation in Surface Engineering on Faculty of Mechanical Engineering of University of West Bohemia Ivo Štěpánek Jaroslav Koutský NANOMATERIÁLY A NANOTECHNOLOGIE VE SLOVENSKÉ REPUBLICE Nanomaterials and Nanotechnologies in Slovakia Ivan Škorvánek, Peter Švec, Pavel Šajgalík, Eva Majková, Ivo Vávra, Peter Lobotka SOUČASNÝ STAV V ROZVOJI TVRDÝCH A SUPERTVRDÝCH NANOSTRUKTUR- NÍCH POVLAKŮ Progress in Nanostructured Hard and Superhard Coatings Jindřich Musil NANOTECHNOLOGIE A JEJÍ MÍSTO V MODERNÍ VÝROBĚ Nanotechnology and its Position in Modern Production Bohumil Bumbálek Karel Kocman NANOTECHNOLOGIE - VIZE ČI SKUTEČNOST? Nanotechnology - vision or reality? Tomáš Šikola ELEKTRONOVÁ LITOGRAFIE NÁSTROJ I PRO NANOTECHNOLOGIE? Electron Beam Lithography - a Tool for Nanotechnologies? František Matějka Zbyněk Ryzí MAGNETICKÉ NANOČÁSTICE V BIOLOGICKÝCH VĚDÁCH Magnetic Nanoparticles in Biological Sciences Ivo Šafařík Mirka Šafaříková KŘEMÍKOVÉ NANOKRYSTALY - FOTONICKÝ MATERIÁL BUDOUCNOSTI? Silicon nanocrystals - the photonics material for the future? Ivan Pelant, Kateřina Luterová, Jan Valenta NANOMETRICKÉ VLASTNOSTI ROZHRANÍ Properties of Interfaces at Nanometric Scale Pavel Lejček Václav Paidar SOUČASNÉ MOŽNOSTI CHARAKTERIZACE NANOSTRUKTUR Present-Day Possibilities of Characterizing Nanostructures Jiří Švejcar POLOVODIČOVÉ NANOSTRUKTURY (DVANÁCT LET VÝROBY, VÝZKUMU A VYUŽITÍ V ODDĚLENÍ POVRCHŮ A ROZHRANÍ FZÚ AVČR) Semiconductor nanostructures (A dozen years of "baby steps" towards the field in the Department of Surfaces and Interfaces of the Institute of Physics AS CR ) Ludvík Smrčka

9 22. FUNKČNĚ NANOSTRUKTUROVANÉ TENKÉ VRSTVY Functionally Nanostructured Thin Films Vladimír Čech SYNTÉZA VRSTVENÝCH NANOČÁSTIC CHEMICKOU DEPOZICÍ PAR V TRUBKOVÉM REAKTORU Synthesis of Heterostructure Fine Particles by CVD Method in a Tube Flow Reactor Pavel Moravec Jiří Smolík Valeri V. Levdansky Helmi Keskinen HYBRIDNÍ ORGANICKO - ANORGANICKÉ NANOKOMPOZITNÍ NÁTĚRY A VOLNÉ NÁTĚROVÉ FILMY Hybrid Organic-Anorganic Nanocomposite Coating Films and Free-Standing Films Milena Špírková Jiří Brus Drahomíra Hlavatá Helena Kamišová Libor Matějka Adam Strachota PŘÍPRAVA NANOKRYSTALICKÉHO KOMPOZITU MgO-Ni 3 Fe Z PRÁŠKU ZÍSKANÉHO ELEKTROJISKROVOU EROZÍ Preparation of MgO-Ni 3 Fe Nanocrystalline Composites from Spark Eroded Powders O. Schneeweiss Y. Jirásková P. Řepa POLYMERNÍ NANOKOMPOZITY TYPU POLYMER/JÍL Polymer/Clay Nanocomposites Modified Clay in Polyvinylchloride (PVC) Matrix Josef Šimoník Alena Kalendová Lucie Kovářová DVOU-DIMENSIONÁLNÍ USPOŘÁDÁVÁNÍ NANOČÁSTIC ZLATA A STŘÍBRA ZPROSTŘEDKOVANÉ VYBRANÝMI TYPY MOLEKUL Two-Dimensonal Assembling of Gold and Silver Nanoparticles Mediated by Molecular Species Blanka Vlčková Ivana Šloufová-Srnová Martin Michl Peter Mojzeš METODA PŘÍPRAVY STŘÍBRNÝCH NANOČÁSTIC METODOU LASEROVÉ ABLACE A FRAGMENTACE ZA VYUŽITÍ DVOU VLNOVÝCH DÉLEK Two-wavelengths laser ablation and fragmentation method for silver nanoparticles preparation Petr Šmejkal, Jiří Pfleger, Blanka Vlčková NANOKRYSTALICKÉ FEROELEKTRICKÉ A IONTOVĚ VODIVÉ PRÁŠKY A VRSTVY - PŘÍPRAVA A CHARAKTERIZACE Nanocrystalline Ferroelectric and Ion-Conducting Powders and Films Preparation and Characterization Přemysl Vaněk Josef Buršík Jan Petzelt Nikolai F. Uvarov PŘÍPRAVA NANOMETRICKÉHO PRÁŠKOVÉHO KARBIDU WOLFRAMU Nanosized Tungsten Carbide Powder Preparation Vladimír Dufek Vlastimil Brožek Jan Janča FOTOKATALYTICKY AKTIVNÍ TiO 2 PŘIPRAVENÝ HOMOGENNÍM SRÁŽENÍM VODNÝCH ROZTOKŮ TITANIČITÝCH SOLÍ MOČOVINOU Photoactive TiO 2 Prepared by Homogeneous Precipitation of Aqueous Solution of Ti 4+ Salts with Urea Jan Šubrt Václav Štengl Snejana Bakardžijeva Jiří Hostomský Jaromír Jirkovský Luis A. Perez Maqueda

10 32. PŘÍPRAVA PERIODICKÝCH PROUŽKŮ ZALOŽENÁ NA SEBEORGANIZOVÁNÍ Ni A C60 Fabrication of Periodic Stripes Based on Self-Organization of Ni and C60 Jiří Vacík Hiroshi Naramoto STUDIUM ZRN V TENKÝCH VRSTVÁCH MIKROKRYSTALICKÉHO KŘEMÍKU POMOCÍ KOMBINOVANÉHO AFM MIKROSKOPU Grains in Thin Microcrystalline Silicon Films Studied by Combined AFM Microscope Tomáš Mates, Antonín Fejfar, Petr Fojtík, Kateřina Luterová, Martin Ledinský, Kateřina Dohnalová, Martin Dienstbier, Ivan Pelant, Jan Kočka ZKOUMÁNÍ MATERIÁLŮ NANOINDENTAČNÍ METODOU Investigation of Materials by Nanoindention Method Olga Bláhová Jana Skálová Šárka Houdková STANOVENÍ KRITICKÝCH PARAMETRŮ NANOSTRUKTURY POMOCÍ KVANTITATIVNÍ METALOGRAFIE A NANOINDENTACE Charasteristic Nanostructure Parameters Based on Quantitative Metallography and Nanoindentation Jaroslav Pokluda Pavel Šandera NANOINDENTACE A TEORETICKÁ PEVNOST KOVŮ A INTERMETALIK Nanoindentation and Theoretical Strength in Metals and Intermetallics Mojmír Šob Dominik Legut Martin Friák Jaroslav Fiala Václav Vitek Jürgen Hafner InAs/GaAs KVANTOVĚ ROZMĚRNÉ STRUKTURY PŘIPRAVENÉ METODOU MOVPE InAs/GaAs Quantum Dimensional Structures Prepared by MOVPE Alice Hospodková Eduard Hulicius Jiří Oswald Jiří Pangrác Tomislav Šimeček INTENZÍVNÍ XUV ZÁŘENÍ JAKO NOVÝ NÁSTROJ PRO NANOSTRUKTUROVÁNÍ MATERIÁLŮ Intense XUV Radiation as a New Tool for Material Nanostructuring Libor Juha Bedřich Rus Josef Krása Jacek Krzywinski Jiří Vacík POZITRONOVÁ ANIHILAČNÍ SPEKTROSKOPIE - TECHNIKA PRO STUDIUM DEFEKTŮ V ULTRAJEMNOZRNNÝCH KOVOVÝCH MATERIÁLECH PŘIPRAVE- NÝCH POMOCÍ SILNÉ PLASTICKÉ DEFORMACE Defect Studies of Ultra Fine Grained Metals Prepared by Severe Plastic Deformation by means of Positron Annihilation Spectroscopy Jakub Čížek Ivan Procházka Radomír Kužel Miroslav Cieslar Ivana Stulíková Rinat K. Islamgaliev CHARAKTERIZACE NANOČÁSTIC NA NOSIČÍCH METODAMI FOTOELEKTRO- NOVÉ SPEKTROSKOPIE Characterization of Supported Nanoparticles by Photoelectron Spectroscopy Methods Zdeněk Bastl Ilona Spirovová NANOMETRICKÉ APLIKACE OPTICKÉ MIKROSKOPIE V BLÍZKÉM POLI Nanometric Applications of the Scanning Near-field Optical Microscopy Pavel Tománek Pavel Dobis Markéta Benešová Dana Košťálová Naděžda Uhdeová

11 42. VNITŘNÍ TLUMENÍ V HOŘČÍKOVÝCH NANOKRYSTALECH Internal Friction in Magnesium Nanocrystals Zuzanka Trojanová Pavel Lukáč Werner Riehemann Bernd Weidenfeller OPTICKÁ SPEKTROSKOPIE JEDNOTLIVÝCH NANOKRYSTALŮ KŘEMÍKU Optical Spectroscopy of Single Silicon Nanocrystals Jan Valenta ANALÝZA POVRCHŮ A TENKÝCH VRSTEV POMOCÍ TOF - LEIS Analysis of Surfaces and Ultrathin Films by TOF-LEIS Stanislav Průša, Miroslav Kolíbal, Tomáš Šikola SAMOUSPOŘÁDANÉ KVANTOVÉ TEČKY: ELEKTRONOVÉ SPEKTRÁLNÍ HUSTOTY Self-assembled Quantum Dots: Electronic Spectral Densities Karel Král Petr Zdeněk Zdeněk Khás MODELOVÁNÍ TECHNICKÝCH A PŘÍRODNÍCH PROCESŮ Modelling of Technical and Nature Processes Jiří Maryška Ladislav Mečíř Josef Novák Dalibor Štys MOLEKULÁRNÍ STAVEBNICE: POČITAČOVÉ SIMULACE MOLEKULÁRNÍCH VRTULÍ A Molecular "Tinkertoy" Construction Kit: Computer Simulations of Propeller-Shaped Molecular Dipolar Rotors Jaroslav Vacek, Alexandr Prokop, Josef Michl CREEP A MIKROSTRUKTURNÍ CHARAKTERISTIKY ULTRAJEMNOZRNNÉHO HLINÍKU PŘIPRAVENÉHO METODOU ECAP Creep and Microstructural Characteristics of an Ultrafine Grained Aluminium Processed by Equal-Channel Angular Pressing (ECAP) Václav Sklenička Jiří Dvořák Milan Svoboda STRUKTURNÍ STUDIUM SUBMIKROKRYSTALICKÝCH MATERIÁLŮ PŘIPRAVE- NÝCH TORZNÍ DEFORMACÍ ZA VYSOKÝCH TLAKŮ Structural Studies of Submicrocrystalline Materials Prepared by High-Pressure Torsion Deformation R. Kužel J. Čížek I. Procházka J. Pešička D. Šimek J. Kub R.K. Islamgaliev VLIV NANOČÁSTIC NA MECHANICKÉ VLASTNOSTI A TLUMENÍ HOŘČÍKU Influence of Nanoparticles on the Mechanical Properties and Damping of Magnesium Zuzanka Trojanová Pavel Lukáč VYUŽITÍ DOB ŽIVOTA POZITRONŮ KE STUDIU INTERAKCE VAKANCÍ S ATOMY CÍNU A TVORBY KLASTRŮ ATOMŮ Sn V SYSTÉMU Al-Sn Vacancy-Tin Interaction and Clustering of Tin Atoms in Dilute Aluminium-Tin Alloy: Positron Lifetime Study Jakub Čížek Oksana Melikhova Ivan Procházka Jan Kuriplach Ivana Stulíková Petr Vostrý Jiří Faltus NANOKRYSTALICKÉ A NANOGRANULÁRNÍ MAGNETICKÉ MATERIÁLY Nanocrystalline and Nanogranular Magnetic Materials Luděk Kraus Karel Závěta František Fendrych

12 53. NANOMETRICKÉ VYTVRZOVÁNÍ NÍZKOLEGOVANÝCH ŽÁRUPEVNÝCH OCELÍ Nanometric Strengthening of Low Alloy Heat Resisting Steels Jaroslav Purmenský Václav Foldyna STUDIUM ULTRATENKÝCH AU-VRSTEV NA POLETHYLENTEREFTALATU Study of ultra-thin gold layers on polyethyleneterephtale Václav Švorčík, Vladimír Rybka, Petr Slepička, Milena Špírková, Ján Zehentner, Jiřina Švorčíková NANOKRYSTALICKÉ OTĚRUVZDORNÉ nc-(ti 1-X Al X )N/a-Si 3 N 4 NANÁŠENÉ PVD TECHNOLOGIÍ Nanocrystalline Wear Resistant Coatings nc-(ti1-xalx)n/a-si3n4 Prepared by PVD Technology Michal Šíma Mojmír Jílek Pavel Holubář Ondřej Zindulka ZÁVISLOST TRANSPORTNÍCH VLASTNOSTÍ Bi 2 Te 3 VRSTEV NA JEJICH TLOUŠŤCE Thickness Dependence of Transport Properties of Bi2Te3 Layers Radek Zeipl Petr Lošťák Martin Pavelka Karel Žďánský Miroslav Jelínek Jarmila Walachová NANOSTRUKTURY NA BÁZI VÍCEVRSTVÝCH MINERÁLŮ Nanostructures Based on Layered Minerals Petr Duchek RESTRIKČNĚ-MODIFIKAČNÍ ENZYMY TYPU I JAKO MOLEKULÁRNÍ MOTORY V BIO-NANOTECHNOLOGII Type I Restriction-Modifications Enzymes as Molecular Motors in Bio-Nanotechnology Marie Weiserová Štěpánka Vejsadová Keith Firman SAMOVOLNÁ USPOŘÁDANÍ UHLÍKATÝCH NANOČÁSTIC Self-Assemblies of Carbonaceous Nanoparticles Václav Bouda Jiří Chládek Josef Hampl Jan Lipták Andrej Mlích Josef Sedláček Lea Boudová Denisa Haluzíková BAKTERIÁLNÍ PROTEOSYNTETICKÝ ELONGAČNÍ FAKTOR Tu JAKO POTEN- CIÁLNÍ NANO-VYPÍNAČ V BIOTECHNOLOGII Bacterial Protein Synthesis Elongation Factor Tu as a Potential Nano-Switch in Biotechnology Jaroslav Weiser Martin Holub KOMPONENTY PRO MOLEKULÁRNÍ ELEKTRONIKU ODVOZENÉ OD HELICENŮ Helicene-Based Components for Molecular Electronics Ivo Starý, Irena G. Stará, Filip Teplý, David Šaman NANOSTRUKTURY A BIOLOGIÍ INSPIROVANÝ NÁVRH POČÍTAČE Nanostructures and Bio-Inspired Computer Engineering Lukáš Sekanina

13 63. EFEKTIVNÍ PŘÍPRAVA DVOU MÁLOKOORDINUJÍCÍCH ANIONTŮ V CLOSO- MONOCARBABORANOVÉ ŘADĚ Convenient Preparation of Two Weakly Coordinating Anions of the Closo- Monocarbaborane Series Jaroslav Bačkovský Bohumil Štíbr Jaromír Plešek ŽÍHÁNÍ FE-C NANOPRÁŠKU PŘIPRAVENÉHO METODOU LASEROVÉ PYROLÝZY Annealing of Fe-C Nanocrystalline Powder Prepared by Laser Pyrolysis Bohumil David, Martin Vondráček, Oldřich Schneeweiss, Ion Morjan, Rodica Alexandrescu NANOKRYSTALICKÉ A NANOKOMPOZITNÍ POVLAKY KOBALT-CHROM Nanocrystalline and Nanocomposite Cobalt-Chromium Coatings Rudolf Novák Zuzana Budinská Tomáš Kubart Tomáš Polcar PLAZMOVÁ MODIFIKACE POVRCHU POLYMERNÍCH VLÁKEN Plasma Modification of Surface of Polymer Fibers Petr Louda Jiří Militký Michal Vik Gunter Nocke PŘÍPRAVA PROTEINOVÝCH SOUBORŮ PRO BIOSENZORY A BIOKOMPATIBILNÍ POVLAKY POSTUPNOU DEPOZICÍ MOLEKULÁRNÍCH VRSTEV Layer-by-Layer Preparation of Protein Assemblies for Biosensors and Biocompatible Coatings Eduard Brynda Milan Houska Andreas Wikerstal Albrecht Brandenburg SYNTÉZA A VLASTNOSTI POLYMERNÍCH KONJUGÁTŮ HOVĚZÍ SEMINÁLNÍ A PANKREATICKÉ RIBONUKLEÁZY Synthesis and properties of polymer conjugates of bovine seminal and bovine pancreatic ribonuclease Jiří Strohalm, Daniela Plocová, P. Poučková, D. Hloušková, M. Zadinová, J. Souček, Karel Ulbrich TVAROVÁNÍ A SLINOVÁNÍ POKROČILÉ NANOKRYSTALICKÉ KERAMIKY Shaping and Sintering of Advanced Nanocrystalline Ceramics Martin Trunec Karel Maca Petr Dobšák SYNTÉZA NANOKRYSTALICKÉHO OXIDU CERIČITÉHO DOPOVANÉHO Sm, Gd A Y V PŘÍTOMNOSTI ULTRAZVUKU A ZA HYDROTERMÁLNÍCH PODMÍNEK Synthesis of Nanocrystalline Ceria Doped by Sm, Gd and Y in the Presence of Ultrasound and under Hydrothermal Conditions Klára Částková Jaroslav Cihlář Martin Malíček NANÁŠENÍ A IN SITU ANALÝZA POVRCHŮ A ULTRATENKÝCH VRSTEV IONTOVÝM SVAZKEM Preparation and in situ Analysis of Ion Beam Modified Surface and Ultrathin Films Stanislav Voborný, Stanislav Průša, Petr Bábor, Miroslav Kolíbal, Michal Geryk, Jiří Spousta, Tomáš Šikola NANOTECHNOLOGIE POMOCÍ SPM Nanotechnology by means of SPM David Škoda, Filip Lopour, Radek Kalousek, David Burian, Jiří Spousta, František Matějka, Tomáš Šikola

14 73. POLYKATIONTOVÉ ROUBOVANÉ KOPOLYMERY JAKO NOSIČE PRO TRANSPORT OLIGONUKLEOTIDŮ Polycationic graft copolymers as carriers for delivery of antisense oligonucleotides Č. Koňák, H. Dautzenberg, T. Reschel, A. Zintchenko, Karel Ulbrich KONJUGÁTY HYDROFILNÍCH POLYMERŮ S PROTILÁTKAMI PRO CÍLENÉ SMĚROVÁNÍ LÉČIV Polymer-antibody conjugates for targeted delivery of drugs Karel Ulbrich, Tomáš Etrych, Jiří Strohalm, M. Jelínková, M. Kovář, B. Říhová POLYMERY S NANOSTRUKTURNÍMI POVRCHY JAKO BIOMATERIÁLY PRO TKÁŇOVÉ INŽENÝRSTVÍ Polymers with nanostructured surfaces as biomaterials for tissue engineering František Rypáček, Vladimír Proks, Luďka Machová, Dana Kubies, Lucie Bačáková, Štěpán Popelka NANOKOMPOZITY VRSTEVNATÝCH SILIKÁTŮ A BIODEGRADOVATELNÝCH POLYESTERŮ Polymer Layered Silicate Nanocomposites of Biodegradable Polyesters Dana Kubies, Rudolf Puffr, Josef Baldrián, Jaroslav Ščudla, Jiřina Hromádková, Luďka Machová, František Rypáček VYSOKOTEPLOTNÍ STM A MONITOROVÁNÍ RYCHLÝCH PROCESŮ NA POVRCHU PEVNÝCH LÁTEK High temperature STM and monitoring of fast surface phenomena Petr Bábor, Filip Lopour, Tomáš Šikola, Ig. Tsong BEZKONTAKTNÍ MIKROSKOPIE ATOMÁRNÍCH SIL - SIMULACE ZOBRAZENÍ POVRCHŮ KŘEMÍKU Noncontact Atomic Force Microscopy - Simulations of Silicon-Surface Images Radek Kalousek, David Škoda, Filip Lopour, Tomáš Šikola HLOUBKOVÉ PROFILOVÁNI ULTRATENKÝCH VRSTEV METODOU AR XPS Depth Profile Analysis of Ultrathin Films by AR XPS Jan Čechal, Patrik Jurkovič, Petr Bábor, Libuše Dittrichová, Tomáš Šikola AFM STUDIUM TENKÝCH VRSTEV SnO 2 POUŽÍVANÝCH JAKO SENZORY PLYNŮ Atomic Force Microscopy Study of SnO2 Thin Films for Gas Sensor Z. Strýhal J. Pavlík S. Novák POVRCH UHLÍKOVÝCH VLÁKEN Z POHLEDU MOLEKULÁRNÍHO MODELOVÁNÍ Surface of Carbon Fibers from View of Molecular Modeling Jan Grégr Jiří Militký OD NIŽŠÍCH FULLERENŮ K UHLÍKOVÝM NANOTRUBIČKÁM (PŘES VYŠŠÍ FULLERENY): SROVNÁNÍ JEJICH CHOVÁNÍ PŘI OZÁŘENÍ From Lower Fullerenes to Carbon Nanotubes (via Higher Fullerenes): Investigating their Behavior under Irradiation Andrea Cejnarová Libor Juha Věra Hamplová Pavel Kubát

15 83. VLIV PARAMETRŮ VÝROBY NA MECHANICKÉ VLASTNOSTI HLINIKOVÉ SLITINY S NANO-STRUKTUROU Influence of Processing Parameters on the Mechanical Properties of a Nanostructured Aluminium Alloy Zdeněk Chlup Iain Todd John G. O'Dwyer DEPOZICE TENKÝCH MULTIVRSTEV CO/CON A NI/NIN METODOU IBAD A Study of Magnetic Multilayers Jiří Vais Jaroslav Ženíšek Libuše Dittrichová Petr Bábor Michal Urbánek Jiří Spousta Tomáš Šikola MOŽNOST PŘÍTOMNOSTI FULLERENŮ V IMPAKTNÍM KRÁTERU RIES Search for Fullerenes in Rocks from Ries Impact Crater Jan Jehlička Ota Frank Věra Hamplová SERRS SPEKTRA NEDENATUROVANÝCH MOLEKUL TRANS-BETAKAROTENU A TETRAFENYLPORFYRINU VČLENĚNÝCH DO FILMU TVOŘENÝCH STŘÍBR- NÝMI NANOČÁSTICEMI MODIFIKOVANÝMI KYSELINOU SERRS Spectra of Unperturbed All-Trans beta-carotene and Free-Base Tetraphenylporphine Embedded in Acid Modified Silver Nanoparticle Films Martin Michl Blanka Vlčková Ivana Šloufová-Srnová Peter Mojzeš NANOKRYSTALICKÉ A MONOKRYSTALICKÉ TENKÉ VRSTVY DEPONOVANÉ LASEREM Nanocrystalline and Monocrystalline Thin Films Deposited by Laser Miroslav Jelínek Jan Lančok Marian Čerňanský Václav Studnička MĚŘENÍ INTERAKCE NANOKRYSTALICKÝCH MATERIÁLŮ S PLYNY Measurement of Gas Interaction with Nanocrystalline Metals at Low Pressures P. Řepa R. Ulman O. Schneeweiss L. Peksa T. Gronych SCANNING PROBE SPECTROSCOPY OF NANOSTRUCTURED Zn COATINGS Scanning Probe Spectroscopy of Nanostructured Zn Coatings N.D. Nikolic S. Štrbac N. Bundaleski Zlatko Rakocevic ENDOHEDRAL ENCAPSULATION OF Li 2 IN C70 Endohedral Encapsulation of Li 2 in C70 M. Veljkovic, Olivera Neškovic, S.Velickovic, A. Đeric ŘÍDICÍ SYSTÉMY PRO POLOHOVÁNÍ S VYSOKOU PŘESNOSTÍ Control Systems for High Accuracy Positioning Petr Mikšík INFORMAČNÍ SYSTÉM V SYPKÝCH HMOTÁCH Information System in Bulk Solids Jiří Zegzulka Jan Nečas SEZNAM AUTORŮ List of authors

16 16

17 SEKCE NANOVÉDY A NANOTECHNOLOGIE ČESKÉ SPOLEČNOSTI PRO NOVÉ MATERIÁLY A TECHNOLOGIE 1. Úvod TASILO PRNKA Česká společnost pro nové materiály a technologie, Slavičín Česká společnost pro nové materiály a technologie (ČSNMT), založená v roce 1993, je dobrovolným sdružením individuálních a kolektivních členů. Činnost společnosti se zaměřuje zejména na: Organizování odborných kontaktů, výměnu zkušeností a společné řešení odborných problémů Rozšiřování informací o nových materiálech a technologiích Podporování a sponzorování výzkumu, vývoje a aplikace nových materiálů a technologií Podporování a propagování výuky materiálového inženýrství na vysokých školách, včetně postgraduálního doktorandského studia Organizování spolupráce, výměnu zkušeností a informací s příbuznými společnostmi v tuzemsku i zahraničí Řešení národních i mezinárodních projektů výzkumného i nevýzkumného charakteru V květnu 2002 ČSNMT posuzovala na pravidelném Generálním shromáždění členů m.j. i odborné zaměření své činnosti. Velmi bylo oceněno aktivní zapojení členů ČSNMT do přípravy Národního programu orientovaného výzkumu a vývoje (NPOVaV), zejména do práce odborného panelu Materiály. Z porovnání dosavadního zaměření existujících odborných sekcí ČSNMT a výzkumných priorit navržených v NPOVaV vyplynulo, že odborné zaměření společnosti bude nutné v budoucnosti postupně více orientovat na moderní pokrokové materiály a nastupující technologie, jako jsou nanotechnologie a inteligentní materiály. V návaznosti na to navrhl řídicí výbor ČSNMT ustavení nové sekce Nanovědy a nanotechnologie. Ustavující schůze sekce se konala v Praze za účasti 48 odborníků, zejména z ústavů AV ČR, vysokých škol a výzkumných ústavů, ale i ze dvou malých firem. Na ustavujícím zasedání byl sestaven ad hoc řídicí výbor, který má t.č. 15 členů. 2. Nanotechnologie a nanomateriály Kvantová mechanika a standardní model fyziky částic jsou velmi úspěšné vědní oblasti popisující chování elementárních částic v atomu a jednotlivých atomů v molekulách. Klasická fyzika je rovněž úspěšná v popisu vlastností hmoty ve větších objemech, v rozměrech, se kterými máme každodenní zkušenosti. Mezi světem atomů a současným reálným světem leží oblast nanosvěta, území částic a struktur v rozměrovém oboru od cca 1 nm do cca 100 nm. Je to velmi malý svět.. Nanostruktury, které jsou základními prvky nanomateriálů, jsou dostatečně malé na to, aby se v nich ještě uplatňovaly kvantové jevy. Jsou však i tak rozměrné, že aplikace zákonů kvantové mechaniky při zkoumání jejich vlastností nemá význam. Rozumíme individuálním vlastnostem atomů, ale prozatím málo rozumíme tomu jak se chovají jejich seskupení a tomu, jak vznikají jejich leckdy neočekávané vlastnosti. Zkoumání těchto jevů je 17

18 předmětem nanovědy, discipliny na průsečíku fyziky pevné fáze, chemie, inženýrství a molekulární biologie. Dnes však nejde jen o poznání a charakterizování jevů, které se v nanosvětě projevují, ale i o praktické využití nových a neobvyklých vlastností nanomateriálů, nanosystémů a nanozařízení, které se snažíme cílevědomě vytvářet a spojovat je s objekty větších rozměrů. Široké spektrum technologií, které se pro tuto činnost využívají, se souhrnně nazývá nanotechnologie. Z celé plejády definic nanotechnologie uvedeme první část definice Národní nanotechnologické iniciativy USA /1/: Nanotechnologie představují výzkum a technologický vývoj na atomové, molekulární a makromolekulární úrovni v rozměrové oblasti přibližně nm, které jsou prováděny pro pochopení jevů a materiálů v nanorozměrech a pro vytváření a využívání struktur, zařízení a systémů, které mají nové vlastnosti a funkce. Zajímavý je i názor Phillipa Basquina, komisaře EU pro výzkum a vývoj. Zastává názor, že nanotechnologie nemohou být definovány pouze podle rozměrové škály. Ve skutečnosti představují konvergenci tradičních disciplin jako jsou fyzika, chemie a biologie, směřující ke společným výzkumným hranicím Nanotechnologie patří spolu s informačními technologiemi a biotechnologiemi k tzv. nastupujícím technologiím, a to nehledě na jejich doposud dětský věk. Významný pokrok v porozumění jevům a procesům projevujícím se v nanosvětě, který nanověda učinila v posledních 20 létech, nám umožňuje předpovědět, že jejich využití a ovládnutí přinese průlomové změny zejména v elektronice, fotonice a počítačích, ale i v dalších oblastech jako jsou zdravotnictví a farmacie, energetika a ochrana životního prostředí, zemědělství, vojenství a průmysl, např. textilní. I když se někdy o aplikaci nanotechnologií píše, že přinesou revoluční změny ve výše uvedených oborech, spíše je pravdou, že půjde o dlouhodobý postupný vývoj, odhadovaný až na 50 let. 3. Nanotechnologie v České republice Ze stručného přehledu o českém výzkumu nanotechnologií a nanomateriálů, který pro ČSNMT připravil koncem roku 2000 T.Prnka /2/, vyplynulo, že prvé granty v této oblasti byly uděleny GA ČR v roce 1993: 101/93/0733 Bezkontaktní nedestruktivní měření a topografie povrchů s nanometrickou rozlišovací schopností, nositel grantu: Doc.RNDr. Pavel Tománek,CSc., VUT-FEI Brno 202/93/1173 Magnetoelestické vlastnosti amorfních a nanokrystalických materiálů, nositel grantu: Ing.Luděk Kraus,CSc., Fyzikální ústav AV ČR 202/93/0391 Struktura a vlastnosti kovových a oxidických magnetických materiálů připravených netradičními technologiemi, nositel grantu: Ing.Jan Šubrt,CSc., Ústav anorganické chemie AV ČR Z roku 1993 pochází i publikace P.Lukáče z MFF UK v časopise Pokroky matematiky, fyziky a astronomie, roč.33, č.1 s názvem Nanokrystaly. Zájem o problematiku výzkumu nanotechnologií a nanomateriálů postupně rostl, spočíval však především na předvídavém přístupu jednotlivců a možnosti přístrojové techniky jednotlivých pracovišť. 18

19 V roce 2001 bylo v oblasti výzkumu nanotechnologií a nanomateriálů různými agenturami uděleno 15 grantů a doposud neexistuje žádný ucelený výzkumný program v této oblasti. Nicméně, rostoucí aktivity v některých ústavech AV ČR a fakultách vysokých škol a účast našich odborníků na mezinárodních projektech, zejména v programu COST, vytvářejí nadějné podmínky pro cílevědomý přístup ve výzkumu v této oblasti v blízké budoucnosti. V roce 2001 byl připraven návrh Národního programu orientovaného výzkumu a vývoje /3/. Program má 5 tematických a tři průřezové programy. Tematické programy jsou rozděleny na 20 dílčích programů, které obsahují 90 klíčových výzkumných směrů (KVS). V dílčím programu Nastupující technologie je jeden KVS nazván Nanotechnologie a nanomateriály. Problematiku nano technologií nalezneme i v dílčím programu Nové materiály, v KVS Elektronické a fotonické materily a struktury. Národní program má být zahájen v roce Sekce Nanovědy a nanotechnologie V současné době se sekce teprve vytváří. Řídicí výbor zvolil pro svoji práci osm oblastí průřezového charakteru: Politický aspekt rozvoje oboru Vzdělávání na vybraných vysokých školách a terminologie oboru Národní program výzkumu Mezinárodní spolupráce Pořádání konferencí a jiných akcí Popularizace oboru v široké veřejnosti Růst členské základny Transfer nanotechnologií do praxe Byli osloveni zájemci o činnost sekce a probíhá evidence přihlášek. Po zjištění odborného zaměření členů sekce se předpokládá ustavení podsekcí zaměřených na jednotlivé odborné oblasti. 5. Literatura [1] National Nanotechnology Initiative leading to thr next industrial revolution, [2] Prnka, T.: Současné výzkumné aktivity v oblasti nanotechnologií a nanomateriálů, studie ČSNMT, 12/2000 [3] Národní program výzkumu technologický foresight v České republice 2002, vyd. Technologické centrum AV ČR, Praha,

20 NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY SECTION OF THE CZECH SOCIETY FOR NEW MATERIALS AND TECHNOLOGIES TASILO PRNKA New section of the Czech Society for New Materials and Technologies aimed at nanoscience andnanotechnologies has been established in June More than 100 members is registered till now. The Steering Committee is managing the section`s activities. Eight working areas has been selected so far: Political dimensions of the nanoscience and nanotechnology Education and training on selected universities and colleges; terminology National research program International cooperation Organization of conferences and other events Public relation Membership basis development Technology transfer support Contact address: 20