Přírodovědecká fakulta UJEP Ústí n.l. a Ústecké materiálové centrum na PřF UJEP http://sci.ujep.cz/faculty-of-science.html Nanotechnologie a Nanomateriály na PřF UJEP Pavla Čapková Kontakt: Doc. RNDr. Jaroslav Pavlík, CSc - Děkan PřF e-mail : Jaroslav.Pavlik@ujep.cz Tel.: 77528 3321
Nanotechnologie v současnosti nezbytná součást materiálového výzkumu a vývoje nových materiálů!!!!!! Velký inovační potenciál!!!!!!! Nanotechnologie pronikají z laboratoří do průmyslových provozů a praktických aplikací: nanovlákenné textilie, nové lékové formy, nanokompozity pro samočistící nátěrové hmoty, jako specifické konstrukční materiály, nanoporezní materiály jako selektívní sorbenty, katalyzátory nanomateriály pro biomedicínské aplikace., senzory, biosenzory, funkční jednotky pro optoelektroniku..
Nanotechnologie cílená manipulace na nano-úrovni, tj. na úrovni atomů a molekul pro dosažení požadovaných vlastností a funkčnosti materiálu Podmínky: Kontrola technologických procesů, diagnostika na nano-úrovni a počítačový design nanostruktur Nanotechnologie na PřF UJEP : Chemické, fyzikální, kombinace chemických a fyzikálních technologií na PřF Počítačový design nanomateriálů na PřF UJEP Nanobiotechnologie tj. využití mikrorganismů k syntéze nanočástic nepěstujeme na PřF UJEP ale Ústav nanobiologie a strukturní biologie AV ČR v Českých Budějovicích
Plazmové technologie na PřF UJEP Kontrola procesů na nano-úrovni plazmové reaktory: Kontrola tlaku, Teploty, Koncentrace reagentů Elektrického pole Magnetického pole
Plazmové reaktory v různých konfiguracích: Magnetrony (RF, DC, pulzní) FBR Fluid bed reactor vznosový reaktor pro plazmové technologie na práškových substrátech Iontové dělo pro modifikaci povrchů
Nanomateriály připravené plazmovou technologií na PřF UJEP: Funkční nanostrukturované povrchy plazmová úprava povrchů kompaktních i práškových materiálů pro modifikaci povrchových vlastností adheze, chemická reaktivita, hydrofobicita. Funkční nanovrstvy - plazmová depozice funkčních nanovrstev a nanostruktur na pevné i práškové substráty pro různé funkce ochranné povlaky, katalytické nanostruktury, fotokatalýza (samočistící povrchy), luminiscentní pro optoelektronické aplikace Nanočástice kovů, oxidů kovů ukotvené na substrátech Nanotyčky na substrátech Nanokompozitní povlaky kov-polymer Funkční nanostruktury: kovové, oxidokovové, organické, polymerní.
Diagnostika nanomateriálů RTG difrakční analýza SIMS analýza povrchů (secondary ion mass spectrometry), XPS spektroskopie povrchů (X-ray photoelectron spectroscopy ESCA) Electrokinetic analyser měření zeta potenciálu - adhezních vlastností Zeta sizer měření velikosti a distribuce velikosti nanočástic Atomová absorpční, emisní, IR a fluorescenční spectroskopie. AFM a SEM mikroskopie
Chemické, elektrochemické a fotolitografické technologie přípravy nanostruktur pro biosenzory Fotolitograf Součástí vybavení je i : vysokoteplotní pec zařízení pro mikroabrazivní obrábění Spektrofluorimetr SPR analýza povrchová plazmová rezonance AFM a SEM mikroskopie Elektrochemická pracovní stanice Komora pro reaktivní iontové leptání Vývoj mikrofluidních biosenzorů a mikrofluidních čipů jako ucelených řešení vývoj biorekogniční, tak na vývoj mikrofluidní (transportní) a převodníkové části senzoru.
Cíl: komplexních miniaturizovaná laboratoř, tzv. Lab-On-Chip zařízení, citlivá diagnostika mimo specializované laboratoře. Patent, užitný vzor, know-how připraveny pro transfer technologií Mikrofluidní kanálek na křemíkovém waferu
Nanomateriály na bázi dendrimerů pro biomedicínské aplikace: Cílená doprava léčiv, Kontrastní látky pro nukleární magnetickou rezonanci, Specifické nanočásticové značky v bioanalytice, Terapie amyloidních onemocnění ( Alzheimerova choroba apod.) Supramolekulární design Dendrimer nosič pro molekuly léčiva a selektivní transport, ukotvení nanočástic, proteinů a vytváření nanostruktur
Počítačový design nanostruktur Predikce struktury a vlastností: úspora času energie a materiálu Simulace dynamických dějů Virtuální termostat a barostat zapojení tlaku a teploty: Sledování dynamických dějů - difůze, strukturní fázové přechody Simulace elektrospiningu a tvorby nanovláken.
Studijní program Aplikované nanotechnologie na PřF UJEP akreditovaný ve všech stupních: Bakalářský, magisterský a doktorský Profil absolventa: Obecný základ: teoretické základy fyziky a chemie materiálů a praktické znalosti analytických metod a technologií Teoretické znalosti širokého spektra nanotechnologií, Praktické dovednosti z fyzikálních a chemických metod přípravy nanomateriálů připravovaných na UJEP Zaměření studentských prací: Plazmové nanotechnologie, chemické nanotechnologie, biosenzory a nanomateriály pro biomedicinské aplikace