Vývoj technologií ve vědeckém prostředí Středoevropského technologického institutu (CEITEC) Jan Neuman Středoevropský technologický institutu VUT Amper 2013
CEITEC CEITEC je centrem vědecké excelence v oblasti věd o živé přírodě a pokročilých materiálů a technologií, jehož hlavním posláním je vybudování významného evropského centra vědy a vzdělanosti.
Proč CEITEC v Brně? Město vědy, výzkumu a inovací Přes 3,000 výzkumných pracovníků v oblasti živých věd a technických oborech Přes 20% světové produkce elektronových mikroskopů Město historie, tradice a kultury Gregor Johann Mendel Leoš Janáček Vila Tugendhat Město vědomostí, high-tech služeb a vzdělávání Přes 80.000 VŠ studentů (téměř 10,000 zahraničních studentů) Centrum lékařského výzkumu a zdravotní péče (přes 5,000 nemocničních lůžek) Město budoucnosti Jasně definovaná a funkční regionální inovační strategie Koordinovaná spolupráce s ICRC, NETME, RECETOX a dalšími projekty 3
CEITEC, Brno, elektronová mikroskopie Město Brno tradiční výzkumné centrum v oblasti elektronové mikroskopie Prof. Armin Delong zakladatel elektronové mikroskopie v ČR, DELONG INSTRUMENTS TESCAN přední světový výrobce a dodavatel systémů a řešení v oblasti elektronové mikroskopie FEI COMPANY vedoucí dodavatel elektronově a iontově optických zařízení, světový výrobce elektronových mikroskopů CEITEC VUT - výzkumný program Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie, výzkumné skupiny Technologie přípravy nanostruktur a Funkční vlastnosti nanostruktur
Představení projektu CEITEC Zahájení výzkumných aktivit 2011 Plný provoz výzkumného centra 2015 CEITEC (2015) STI VUT (2015) 6 partnerů 36,3% - podíl VUT 557 výzkumných pracovníků 177 (cca 120 plných úvazků) 7 výzkumných programů 2 výzkumné programy 51 výzkumných skupin 16 výzkumných skupin 25 000 m 2 nových laboratoří 14 100 m 2 nových laboratoří rozpočet 5,2 mld Kč rozpočet 2 mld Kč 5
CEITEC výzkumné programy
STI Středoevropský technologický institut CEITEC na VUT v Brně materiály a technologie Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie 1 výzkumný program Vedoucí programu: Prof. Tomáš Šikola Pokročilé materiály 2 výzkumný program Vedoucí programu: Prof. Jaroslav Cihlář 7
Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie Číslo výzkumné skupiny Výzkumná skupina Vedoucí výzkumné skupiny Cílový počet pracovníků 1-1 Funkční vlastnosti nanostruktur Josef Humlíček 16 1-2 Submikronové systémy a nanosoučástky Jaromír Hubálek 16 1-3 Experimentální biofotonika Radim Chmelík 9 1-4 Technologie přípravy nanostruktur Tomáš Šikola 37 1-5 Vývoj metod analýzy a měření Petr Klapetek 2 1-6 Rentgenová mikro a nanotomografie Jozef Kaiser 6 1-7 Optoelektronická charakterizace nanostruktur Lubomír Grmela 21 1-8 Mikro a nanotribologie Ivan Křupka 3 1-9 Plazmové technologie Lenka Zajíčková 7 1-10 Syntéza a analýza nanostruktur Jiří Pinkas 30 1-11 Transport a magnetické vlastnosti Bohumil David 3 8
Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie Vývoj Top-down a Bottom-up metod pro výrobu nanostruktur a mikrostruktur Specifikace a optimalizace funkčních vlastností nanostruktur pro nanoelekroniku, nanofotoniku a (bio)sensory Vyšší funkční integrované systémy, speciální elektronické obvody na chipech, nano/mikroelektromechanické systémy (MEMS/NEMS) a sensory Vývoj speciálních technik a metod pro mikroskopií, analýzu a metrologií nanomateriálů/nanostruktur 9
Pokročilé materiály Číslo výzkumné skupiny Výzkumná skupina Vedoucí výzkumné skupiny Cílový počet pracovníků 2-1 Pokročilé keramické materiály Jaroslav Cihlář 2-2 Materiály pro senzory a systémy řízení technologických procesů Pavel Václavek 2-3 2-4 Pokročilé polymerní materiály a kompozity Pokročilé kovové materiály a kompozity na bázi kovů Josef Jančář Ludvík Kunz 2-5 Strukturní a fázová analýza Jiří Švejcar 10
Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie Biomateriály: vývoj nových kompozitních biomateriálů pro náhradu měkkých a tvrdých tkání především v ortopedii a stomatologii Materiály pro energetiku, komunikaci a ekologii: vývoj nových kompozitních materiálů s funkčně gradientní strukturou umožňující zvýšit výkonnost a životnost komponent a zařízení pro elektroniku, energetiku, komunikaci a řídicí technologie Konstrukční materiály: vývoj nových polymerních, kovových a keramických kompozitů s vynikajícími mechanickými a tepelnými vlastnostmi pro konstrukční aplikace 11
12 Core Facility
13 CEITEC v kampusu VUT pod Palackého vrchem
CEITEC spolupráce s aplikačním sektorem Více než 200 spolupracujících firem a institucí Předpokládaný objem spolupráce 1,6 mld. Kč
CEITEC průmysloví partneři STRATEGICKÝ PARTNER: Honeywell KLÍČOVÍ PARTNEŘI: ABB Alta Group CeramTec Czech Republic DELONG INSTRUMENTS FEI Company ON SEMICONDUCTOR CZECH REPUBLIC TESCAN Saint - Gobain Advanced Ceramics
Příklad 1: Honeywell Honeywel v ČR od roku 1991 Spolupráce s VUT v Brně od roku 1993 Honeywell v Brně od roku 2003 Zapojení do projektu CEITEC od roku 2009 Honeywell - strategický partner CEITEC 2009, Letter of Intent Honeywell/CEITEC V realizaci: společná účast na projektech TAČR smluvní výzkum kolaborativní výzkum Oblasti spolupráce: automatizace smart energy pokročilé materiály pro letectví, automotiv, energetiku 16
Příklad 2: TESCAN 17 TESCAN je světovou špičkou elektronové mikroskopie řadí se mezi 5 nejvýznamnějších světových výrobců a dodavatelů systémů a řešení v oblasti elektronové mikroskopie spolupráce s VUT v Brně od poloviny 90. let 20. století 2012, TESCAN získal licenci VUT v Brně pro Interferometrický systém s prostorovou nosnou frekvencí zobrazující v polychromatickém záření Interferometrický systém umožňuje pozorování fixovaných i živých buněk a mikroorganizmů a jejich reakcí na vnější podněty cílenou aplikační oblastí je zkoumání cytokinematiky a metastatického potenciálu rakovinných buněk původci vynálezu výzkumná skupina Experimentální biofotonika, výzkumný program Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie CEITEC 2012, TESCAN vstoupil do TAČR Centra kompetence, Platforma pokročilých mikroskopických a spektroskopických technik pro nano a mikrotechnologie CEITEC výzkumná skupina Příprava a charakterizace nanostruktur a výzkumná skupina Funkční vlastnosti nanostruktur, výzkumný program Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie 2012, TESCAN vstoupil do TAČR Alfa, Vývoj interakční komory pro analytickou metodu spektrometrie laserem indukovaného mikroplazmatu (LIBS) CEITEC výzkumná skupina Rentgenová mikrotomografie a nanotomografie, výzkumný program Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie
Příklad 3: TAČR Centra kompetence 2012 18 Centrum kompetence: Platforma pokročilých mikroskopických a spektroskopických technik pro nano a mikrotechnologie partneři: VUT v Brně, TESCAN, ON SEMICONDUCTOR CZECH REPUBLIC, Optaglio, ÚPT AV ČR za CEITEC výzkumná skupina Příprava a charakterizace nanostruktur a výzkumná skupina Funkční vlastnosti nanostruktur, výzkumný program Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie délka projektu: 2012 2019 celkový objem projektu: 277mil Kč aplikovaný výzkum spolupráce s průmyslem: Electron beam lithography Scanning electron microscopy Scanning probe microscopy Ultra high vacuum Nanofabrikace Funkční vlastnosti nanostruktur
Příklad 4: VaVpI pre-seed 6.3 19 projekt VUT Materiálový výzkum délka projektu 2012 2015 (+5) 3 ze 3 individuálních aktivit realizovány na technologiích CEITEC Vývoj mobilního zařízení pro dálkovou laserovou spektroskopii laserem buzeneho plazmatu (Remote LIBS) Smart makromolekuly pro funkční povrchové úpravy konstrukcí a odlehčené díly dopravních prostředků včetně leteckého a automobilového průmyslu Využití hydrokavitace pro přípravu magneticky vodivých nanoprášků celkový objem projektu: 37mil Kč předpokládané výnosy komercializace celkem: >50mil Kč projekt VUT Bezpečnost a obrana délka projektu 2012 2015 (+5) 1 ze 2 individuálních aktivit realizována na technologiích CEITEC Nanokompozitní pancíř celkový objem individuální aktivity: 4,5mil Kč předpokládané výnosy komercializace technologie: >50mil Kč
Příklad 5: VaVpI pre-seed 6.3 - remotelibs 1 ze 3 individuálních aktivit projektu VUT Materiálový výzkum zaměřeno na vývoj nové generace technologie Laser Induced Breakdown Spectroscopy zaměřeno na aplikace mimo laboratoř výrobní provozy, mobilní, terénní aplikace testován laboratorní set-up předpokládaný dosah vyvíjeného prototypu 20 40m prototyp dokončen 2013 Aplikační využití: 20
Děkuji za pozornost Central European Institute of Technology Brno University of Technology Technická 3058/10 616 00 Brno, Czech Republic www.ceitec.vutbr.cz info@ceitec.vutbr.cz