V rámci výstavy "České mozky léčí svět" v Národním technickém muzeu v Praze je nyní možno vyzkoušet si na vlastní kůži roli experimentátora kontrolující mikroskopické aktivní částice se kterými pracujeme. Jejich výzkum možná v budoucnosti umožní podobné lékařské zákroky jako ten popsaný ve filmu "Fantastická cesta", kdy je pacientovi odstraněna sraženina v mozku pomocí mikroskopické ponorky vstříknuté do jeho těla.

Systémy řízené pomocí zpožděné zpětné vazby, jako je třeba tempomat v autě, jsou všude v našem okolí. Přesto, že často pracují v prostředí, kdy okolní šum hraje nezanedbatelnou roli v jejich dynamice, numerických nástrojů na výzkum vlivu šumu se nedostává. V našem článku prezentujeme novou metodu, jak získat hustoty pravděpodobnosti pro fluktuace v zašuměných zpětnovazebních systémech přímou numerickou integrací jisté parciálně diferenciální rovnice.

Členové naší katedry se podíleli na studii zaměřené na vývoj a charakterizaci elektrod se zvýšenou fotoaktivitou založených na kombinaci TiO₂ nanotrubek a MXenů. Výsledky této studie, které jsou zajímavé zejména s ohledem na možné aplikace těchto elektrod v fotoelektrochemických a optoelektrochemických systémech, jsou shrnuty v článku "Laser-Treated MXene as an Electrochemical Agent to Boost Properties of Semitransparent Photoelectrode Based on Titania Nanotubes" právě vyšlém v časopise ACSNano.

V článku publikovaném v Advanced Optical Materials skupina pod vedením A. Shukurova prokázala, že stechiometrické a krystalické HfN nanočástice s laditelnou optickou odezvou lze vyrábět v plynné fázi pomocí reaktivního magnetronového naprašování – tedy technikou s malou ekologickou stopou. Navíc bylo prokázáno, že nanočástice jsou vysoce stabilní i při UHV žíhání až do teploty 800 °C, což je atraktivní pro jejich použití například při vesmírných misích.

Skupina A. Shukurova popsala v článku publikovaném v časopise Nanoscale první úspěšnou syntézu kubických, krystalických, stechiometrických, elektricky vodivých a plazmonických ZrN nanočástic v plynné fázi pomocí reaktivního magnetronového naprašování bez použití agresivních chemikálií či vysokých teplot. ZrN nanočástice byly deponovány přímo i do vakuově kompatibilních kapalin. Takto připravené nanopkapaliny mají krásnou tyrkysovou barvu, danou lokalizovanou povrchovou plazmonovou rezonancí, a neobsahují žádné chemická rezidua nebo přísady.

V rámci mezinárodního projektu s partnery z Polska a Jihočeské Univerzity v Českých Budějovicích jsme se podíleli na vývoji unikátního typu polopropustné oboustranné fotoelektrody založené na TiO₂ sloupcích. V rámci studie vyšlé v časopise Renewable & Sustainable Energy Reviews jsme prokázali možnost připravit pomocí plazmových metod a následné anodizace TiO₂ nanotrubky s různou morfologií na obou stranách fotoelektrody, což otevírá možnost k vývoji pokročilých fotoelektrochemických a světlosběrných systémů.

Je možné využít plazma v zemědělství? Na tuto otázku se snaží nalézt odpověď článek "Plasma Treatment Modifies Element Distribution in Seed Coating and Affects Further Germination and Plant Growth through Interaction with Soil Microbiome", ketrý právě vyšel v časopise Journal of Agricultural and Food Chemistry a na kterém se podílel O. Kylián.

Rádi bychom V. Holubcovi poblahopřáli k tomu, že byl jedním z pouhých dvou vědců z České republiky oceněn jako APS’s 2024 Outstanding Referee. 

Více informací včetně kompletního seznamu oceněných je možné nalézt zde. 

Spolu s kolegy z Fyziákálního Ústavu AV ČR pořádáme tradiční Německo-Český workshop o nanomateriálech. Tento workshop se bude konat ve dnech 10. a 11. června 2024 v prostorách Fyzikálního ústavu.

Více informací je možné nalézt zde. 

Gratulujeme našim studentům k získání finančních prostředků na jejich výzkumné projekty od Grantové agentury Univerzity Karlovy!

• D. Voráč: Elusive delayed interactions in active matter
  models
• E.P. Cital: Generalization of thermodynamic uncertainty relations for underdamped systems

Z. Krtouš a V. Březina získali finanční prostředky na pokrytí nákladů spojených s jejich stážemi na prestižních zahraničních pracovištích:

• V. Březina: Peter-Debye-Institute fro Soft Matter Physics, Uni Leipzig, Německo
• Z. Krtouš: University of California, Santa Barbara, USA

Nanočástice oxidů kovů mají velmi široké uplatnění v nejrůznějších oblastech. Jak jsme ukázali v právě vyšlé publikaci v časopise Ceramics International, zajímavou aplikací nanočástic V₂O₅ je jejich využití jako platformy pro neplazmonickou povrchem zesílenou Ramanovu spektroskopii.  

V rámci mezinárodního vědeckého projektu jsme se podíleli na vývoji a přípravě nových semi-transparentních titan oxidových nanotubulárních povlaků dopovaných stříbrem s laditelnou morfologií. Výsledky této studie byly publikovány v časopise ACS Applied Nano Materials.

Jak ukázala nedávná epidemie COVID-19 pro zajištění bezpečnosti je nutné mít k dispozici materiály umožňující efektivní likvidaci virů. O. Kylián se ve spolupráci s JU podílel na vývoji unikátního antivirálního povlaku na respirátory, který je založen na galvanické korozi mědi. Více je možné nalézt v publikaci vyšlé v časopise ACS Applied Nano Materials.

Od 1. ledna 2024 budou na naší katedře řešeny 2 nové projekty GAČR:

• Plazmatem podpořená syntéza hybridních nanomateriálů pro laserem řízenou proton-borovou jadernou fúzi (A. Shukurov)

• Nanomateriály na bázi vodivých polymerů pro povrchem zesílenou Ramanovu spektroskopii (O.Kylián)

Kovové nanokapaliny skládající se z Ag nanočástic připravených pomocí plynového agregačního zdroje a poly(ethylenglykolu) prokázaly memristivní (paměťový) efekt. Nanočástice tvoří 3D vodivé můstky v elektrickém poli. Elektrický proud procházející můstky má skokový charakter, připomínající proces přenosu informací v biologických neuronových sítích. Tato studie byla publikována v Advanced Functional Materials.