Centrum materiálového výzkumu
(CMV) na Fakultě chemické VUT v Brně
vzniklo v roce 2010 na základě projektu
OP VaVpI, jako centrum excelence pro
aplikovaný materiálový výzkum. Ačkoliv
je CMV dosud v rozběhové startovací fázi,
má už za sebou několik úspěchů, které
předznamenávají jeho slibnou budoucnost
a zejména pak udržitelnost i po skončení
evropské dotace.
Byli to právě brněnští vědci z Centra
materiálového výzkumu, kteří pod vedením
doc. Márové přišli na to, jak efektivně
využít odpadní olej (kupř. po fritování)
a přetvořit jej na ekologický bioplast.
Jedná se o látku, jež stoprocentně nahradí
syntetický plast. Je lehce odbouratelná
a nezatěžuje životní prostředí. Tato náhrada
je velmi zajímavá pro průmyslové
využití, a to i z hlediska ekologie a ekonomiky.
Už teď vědci plánují, že z bioplastů
vyrobí obaly na potraviny, obaly
do restaurací a rychlých občerstvení.
Ekologický plast také nahradí syntetické
látky v kojeneckých lahvích a dětských
výživách. Jeho využití se plánuje
také k výrobě implantátů.
Česká novinka zaujala jednu
z nejprestižnějších výzkumných
institucí v Asii - National University
of Singapore a její centrum
nanotechnologií. Ředitel této
instituce, elitní vědec Seeram
Ramakrishna, požádal Čechy
o spolupráci, přičemž se společným
výzkumem by chtěl začít
co nejdříve. V Asii vidí Centrum
materiálového výzkumu velký
potenciál a dokládá to i jeho
účast na nedávné mezinárodní
konferenci Nanofibers 2012 v japonském
Tokiu. CMV tam (jako
jediné výzkumné centrum z ČR)
dostalo možnost prezentovat své
aktuální výsledky.
Díky evropské dotaci má Centrum
materiálového výzkumu v současnosti
unikátní soubor laboratorních přístrojů.
Díky nim je schopno konkurovat světové
excelenci ve vědě a výzkumu. Ucelený
přehled je k dispozici na http://www.
materials-research.cz/cz/laboratore/. Jde
o zařízení pro chemickou a strukturní
analýzu, analýzu termických, fyzikálních
a mechanických vlastností, pro přípravu
a analýzu biokoloidů, biomateriálů a organických
polovodičů.
SiliPoint
Platforma SiliPoint, jež působí v rámci
Centra materiálového výzkumu, sdružuje
vědecké odborníky v oblasti silikátových
materiálů. Nabízí technickou podporu pro
průmyslovou sféru výroby a zpracování
anorganických pojiv, keramiky a korozní
ochrany kovů.
Výzkumné aktivity v oblasti anorganických
pojiv jsou zaměřeny na technologický
vývoj výroby portlandských,
nízkoenergetických a speciálních cementů,
vzdušného a hydraulického vápna, síranového
pojiva, bezcementového pojiva
– geopolymerů, nové generace anorganických
pojiv s vlastnostmi plastů – MDF
kompozitů. Dalším zaměřením je zvyšování
užitných parametrů betonů, porobetonů,
omítkovin či speciálních maltovin.
Výzkumná oblast keramických materiálů
se specializuje na technickou
a konstrukční keramiku, neoxidové a žárovzdorné
materiály, sol-gel proces a biokeramiku.
Zkoumá procesy probíhající
při vypuzování tvářecích přísad, fázové
a strukturní změny v průběhu tepelného
zpracování a intenzifikování výrobních
procesů. Upravuje pálicí křivky pro dosažení
žádaných vlastností atd.
Posledním odvětvím SiliPointu jsou
kovové materiály, u nichž se provádí
strukturní a fázová analýza a vyvíjejí se
ochranné povlaky (zejména pro hořčíkové
a hliníkové slitiny). Skupina se zabývá
studiem koroze, její příčinou, průběhem
i návrhy řešení. Laboratoř také spolupracuje
s muzei na identifikaci a konzervaci
artefaktů.
Platforma SiliPoint disponuje unikátním
přístrojovým vybavením. Jako první
v ČR kupř. využívá korelativní mikroskopii.
Jde o spojení výsledků metod ze
světelného mikroskopu a skenovacího
elektronového mikroskopu. Lze nasnímat
desítky zájmových oblastí na světelném
mikroskopu a pomocí speciálního držáku
vzorek přesunout do elektronového mikroskopu.
Poté je možné vytvořit ze stejných
míst snímky s nanometrovým rozlišením,
provést prvkovou analýzu anebo
vytvořit mapu rozložení prvků.
NanoMedicPoint
Platforma NanoMedicPoint je součástí
Centra materiálového výzkumu na FCH
VUT v Brně. Jejím cílem je sdružovat
vědce a odborníky z oblastí cílené distribuce
léčiv, tkáňového inženýrství,
diagnostiky, lékařství či kosmetiky.
Tím aktivně přispívá k řešení aktuálních
problémů v daných oblastech.
Významnou oblastí, kterou se
platforma NanoMedicPoint zabývá,
jsou nové kryty ran na bázi nanonosičů.
Kryty rány (společně s lokální
kompresí oblasti zranění) pozitivně
přispívají k zastavení krvácení,
čímž brání oslabování organismu.
Další významnou funkcí krytu rány
je jeho sorpční schopnost: z rány odvádí
exsudát (podle původu obsahuje
vodu, bílkoviny, buněčnou drť, příp.
bakterie), jenž je živnou půdou pro
bakterie. Zároveň je v rámci krytu
rány znemožněn aktivní růst bakterií
a kryt se tak nestane zdrojem zpětné
infekce.
Na konstrukci krytu rány se mohou
podílet materiály, které mají velmi velký
vnitřní povrch (aktivní uhlí, polyuretanové
pěny), nebo materiály, které lze souborně
označit jako hydrogely. Hydrogely obsahují
ve své struktuře velmi velké množství
vody (typicky 90-99 % hm.). Pokud je této
vody částečně zbavíme, dostaneme látku -
xerogel. Ta bude (při styku s vlhkostí) tuto
vlhkost velmi rychle vtahovat do svého
vnitřního objemu (absorbovat). Hydrogel
z rány kontinuálně odsává určité množství
tekutiny, čímž ránu zvlhčuje a zároveň
promývá. Poté, co se hydrogel maximálně
naplní vodou, sorpce
končí a nastává rovnováha,
udržující ránu
v hojivém procesu
do dalšího převazu.
Všechny tyto přednosti
zmíněných
materiálů a přístupů
se při konstrukci moderních
typů krytu
ran snaží vědci Centra
materiálového
výzkumu využít. Jako hydrogelový základ
používají biokompatibilní polymer
v kombinaci s účinnou silně antibakteriální
látkou na bázi tzv. amfifilních látek.
Amfifilní látky jsou schopny spontánně
tvořit nanoskopické a mikroskopické nosiče
aktivních látek. Nosič se tedy stává
integrální součástí hydrogelu a takto lze
modifikovat jeho antimikrobiální účinky
i dobu uvolňování. Navíc ve své struktuře
může nést různé zajímavé látky z hlediska
hojení ran. Hydrogely lze využívat
i ve tkáňovém inženýrství či jako nosiče
léčiv s řízeným uvolňováním.
ORGANICKÁ ELEKTRONIKA
V posledních 5 létech patří Organická
elektronika mezi nejdynamičtěji se rozvíjející
průmyslové odvětví s velkým
růstovým potenciálem. Využití netradičních
organických polovodičů a levných
tiskových technologií pro konstrukci
nových a inovaci stávajících elektronických
zařízení je klíčový faktor nynějšího
komerčního úspěchu organické elektroniky.
V současné době působí na světovém
trhu více než 3000 společností
a firem s celkovým odhadovaným obratem
tohoto odvětví okolo 9,4 mld. USD.
Do roku 2015 se růst odhaduje na více
než trojnásobek.
Cílem platformy Organická elektronika
působící v rámci Centra materiálového
výzkumu je podpořit aplikovaný
výzkum a inovace v této oblasti. Nabízíme
expertizy v oblasti organické syntézy
funkčních materiálů, charakterizace
a studia elektronových, optických, elektrických
a optoelektrických vlastností
a návrhu, konstrukce a charakterizace
součástek i zařízení pro organickou elektroniku,
senzoriku a fotoniku. Mezi využívané
materiály patří biomateriály, polymerní
a nízkomolekulární látky. Ty pak
tvoří aktivní složky zařízení, jako jsou
senzory, organické solární články, organické
luminiscenční diody a osvětlovací
panely i optické komponenty.
Evropské dotace umožnily vybavit
laboratoře špičkovými přístroji a technologiemi,
včetně čistých prostor pro
přípravu prototypů zařízení na bázi organické
elektroniky. Jejich efektivní využití
garantuje odborný tým Centra materiálového
výzkumu, jenž tvoří 30 erudovaných
domácích i zahraničních odborníků
a doktorandů.
Laboratoř spolupracuje s mnoha domácími
a zahraničními průmyslovými partnery
a institucemi. V oblasti mezinárodní
spolupráce patří k významným výsledkům
fotovoltaická textilie vyvinutá s předními
evropskými firmami, jako je kupř.
FIAT - CENTRO RICERCHE. CMV je
rovněž jedinou českou institucí, která je
členem mezinárodní asociace Organic
Electronic Association (OE-A), zacílené
na komercionalizaci organické elektroniky.???????????/pr/
