CEITEC VUT má 5 nových vědců z výzvy Marie Skłodowska-Curie

Výzva Marie Skłodowska-Curie umožňuje výzkumníkům individuální vědecko-výzkumné pobyty. Začátkem února zveřejněné výsledky odhalily, že se letos do výzvy přihlásilo rekordních 11 573 projektů. Z toho jich uspělo 21 českých. Nejvíce úspěšnými žadateli se může hrdě pochlubit CEITEC VUT. Čtyři nositelé jsou z výzkumné skupiny Martina Pumery a jeden ze skupiny Jana Čechala. Zaměřují se na vývoj nových zařízení i materiálů.

• Držitel: Jose Maria Munoz Martin (Španělsko)
• Aktuální instituce: CEITEC VUT
• Projekt: Sustainable Design of 3D-printed Responsive Interfaces for Electrically Monitoring Bistable (Supra)Molecular Switches: Towards 3D-printed Logic Gates (R3DINBOW)
• Výzkumná skupina: Energie budoucnosti a inovace (Martin Pumera)

Jose Maria Munoz Martin svůj výzkum zaměřuje na vývoj nové generace „inteligentních“ 3D tištěných elektronických zařízení. Potřeba stálého zmenšování velikosti těchto zařízení s sebou nese potřebu hledání komponent pro zpracování informací na bázi molekul. Vývoj v nanotechnologiích za posledních dvacet let totiž ukázal, že molekuly mají schopnosti vykonávat některé logické výpočetní funkce. „Současné polovodičové procesory na bázi křemíku jsou vyráběny podle principu shora dolů. V rámci svého projektu využívám udržitelný přístup zdola nahoru, přičemž supramolekulární přepínače budou elektricky čteny z karbonových vodičů vytisknutých na 3D tiskárně,“ vysvětluje španělský vědec svůj záměr s tím, že tato myšlenka jde ruku v ruce s digitální strategií EU, která má za cíl zařadit Evropu mezi klimaticky neutrální do roku 2050.

• Držitel: Sanjay Gopal Ullattil (Indie)
• Aktuální instituce: Národní chemický ústav, Slovinsko
• Projekt: Sunlight Active Mesoporous Black TiO2 Micro/Nanomotors (STIMULATOR)
• Výzkumná skupina: Energie budoucnosti a inovace (Martin Pumera)

Otázkou nanomotorů poháněných sluneční energií se zabývá Sanjay Gopal Ullattil. TiO2 (oxid titaničitý) je aktuálně jedním z nejúčinnějších a nejvíce zkoumaných fotokatalyzátorů. Aby byla možná jeho aplikace v běžné praxi je nutné, aby mohl zpracovávat sluneční energii bez externího zdroje světla. „Je nutné syntetizovat materiál, který dokáže pohltit celé sluneční spektrum. Využívat tedy budu takzvanou černou verzi TiO2 s mezoporozitou ve formě janusových strukturních kombinací s kovy. Tyto vyráběné nanomateriály budou implementovány při fotokatalýze jednosložkových a dvousložkových systémů,“ uvádí vědec. V rámci projektu SIMULATOR bude vyvíjet zcela novou třídu materiálů.

• Držitel: Sujit Deshmukh (Indie)
• Aktuální instituce: Gdaňská technická univerzita, Polsko
• Projekt: Stretchable Transparent Microsupercapacitor from Nanodiamond Decorated Laser-Induced Graphene: Design and Demonstrator (Microsupercapacitor)
• Výzkumná skupina: Energie budoucnosti a inovace (Martin Pumera)

Roztažitelné mikrosuperkondenzátory (zkráceně MSC) mohou pracovat v několika mechanických deformacích, včetně roztahování, ohýbání, kroucení a komprese. Tyto vlastnosti jsou nezbytné pro napájení nositelné elektroniky a implantovatelných biomedicínských zařízení. „Věříme, že vazba in situ mezi flexibilními porézními grafenovými sítěmi s nanokrystalickým diamantem pomocí jednostupňového laserového zpracování může poskytnout zásadní průlom v oblasti technologie flexibilních nositelných a přenosných elektronických zařízení,“ popisuje Sujit Deshmukh zaměření projektu.

• Držitel: Mario Urso (Itálie)
• Aktuální instituce: CEITEC VUT
• Projekt: Molecularly Imprinted Photocatalytic light-driven micro/nanomotors for selective degradation and detection of pollutants in water and food (MIPhmotors)
• Výzkumná skupina: Energie budoucnosti a inovace (Martin Pumera)

V posledních letech se vzhledem k rostoucí poptávce na zásoby potravin zvýšilo i používání toxických pesticidů, a to i na úkor silně znečištěného životního prostředí. Mikro či nano motory kombinují vylepšené fyzikálně-chemické vlastnosti materiálů a prokázaly velký potenciál při degradaci toxických látek v prostředí, problémem však je, že je nedokáží nijak selektovat. „Projekt MIPhmotors si klade za cíl selektivně a citlivě detekovat toxické pesticidy ve vodě a potravinách použitím tzv. molekulárního otisku pro přípravu fotokatalytických mikro a nano motorů různých velikostí a tvarů,“ popisuje částečné zaměření projektu Mario Urso s tím, že navrhovaný výzkum lze rozšířit o detekci dalších znečišťujících látek.

• Držitel: Zdeněk Jakub (Česká republika)
• Aktuální instituce: TU Wien, AT
• Projekt: Indirect Magnetic Interactions: Tuning by Electric Field (IMAGINE)
• Výzkumná skupina: Molekulární nanostruktury na površích (Jan Čechal)

Molekulární spintronika a kvantové počítače patří mezi technologie, které jednou mohou nahradit současnou elektroniku a poskytnout mnohonásobně vyšší výpočetní výkon. K přenosu či zpracování informace je zde využíván magnetický moment jednotlivých atomů či malých molekul. Výzkumník Zdeněk Jakub ve svém projektu plánuje vyrobit spintronické zařízení, ve kterém lze kontrolovaně měnit sílu magnetické interakce mezi spiny atomů uspořádaných v metal-organické síti. „Tento projekt poskytne základní vhled do vlastností slabých magnetických interakcí a jejich závislosti na vnějších parametrech. To je zásadní pro jakékoliv další využití spinu jednotlivých atomů, výsledné zařízení proto bude sloužit jako ideální platforma pro spintronické aplikace a studie kvantových výpočtů,“ doplňuje výzkumník.