Počkejte prosím chvíli...
Nepřihlášený uživatel
Nacházíte se: VŠCHT PrahaFTOP  → Studium → Doktorské studium → Témata disertačních prací na FTOP → Detail programu
iduzel: 63400
idvazba: 75578
šablona: stranka
čas: 8.8.2022 12:14:42
verze: 5054
uzivatel:
remoteAPIs: https://studuj-api.cis.vscht.cz/cms/program?weburl=/studium/doktorske/temata-disertacnich-praci
branch: trunk
Obnovit | RAW

Molekulární chemická fyzika a senzorika

Molekulární chemická fyzika a senzorika

Doktorský program, Fakulta chemicko-inženýrská

Cílem studia doktorského studijního programu Molekulární chemická fyzika a senzorika je příprava vysoce kvalifikovaných odborníků v interdisciplinárních oblastech molekulární chemické fyziky a senzoriky zahrnujících jak teoretickou, tak i experimentální práci. Stěžejní oblasti studia tohoto programu souvisí se znalostí kvantové fyziky a kvantové chemie, optiky, elektroniky, vakuové fyziky, spektroskopie, modelování molekul a molekulárních procesů a teoretických i experimentálních metod studia nanostruktur. V rámci tohoto studia budou doktorandi připravováni jednak na samostatnou vědecko-výzkumnou práci v interdisciplinární oblasti molekulární chemické fyziky a senzoriky i v oborech příbuzných (měřicí technika, mikro- a nano-skopie a mikrospektroskopie, chemie a fyzika fázových rozhraní, nanotechnologie atp.), jednak budou připraveni na práci na pracovištích s laboratorním zaměřením, kde budou schopni vykonávat funkce vedoucích pracovníků na různých úrovních jak ve státní správě, tak v soukromém sektoru. Doktorský studijní program si klade za cíl prohloubit a rozšířit znalosti studentů tak, aby dovedli kombinovat experimentální práci s výpočetními modely a zvládli analýzu rozsáhlých multivariátních datových souborů s cílem kvalifikovaně vyhodnotit informace a formulovat odpovídající závěry. Dalším cílem je kompetentní využití aktuální přístrojové i výpočetní techniky v dané oblasti, porozumění principům technik a schopnost účelně rozvíjet experimentální i teoretické metody této interdisciplinární oblasti.

Uplatnění

Absolvent doktorského studijního programu Molekulární chemická fyzika a senzorika bude mít hluboké teoretické znalosti resp. široké experimentální zkušenosti z chemicko-fyzikálních disciplín (kvantová teorie, optika, optoelektronika, spektroskopie, výpočetní chemie a modelování molekulárních a nadmolekulárních dějů apod.). Absolvent bude připraven k tvůrčí práci v mezioborových týmech zabývajících se molekulární chemickou fyzikou, senzorikou, spektroskopií, výpočetní chemií a výzkumem nanostruktur, tj. bude schopen kvalifikovaně komunikovat s odborníky v oblasti měřicí a řídicí techniky, fyzikální a analytické chemie, počítačového vyhodnocování dat či materiálového výzkumu. Absolvent doktorského studia bude mít dostatečné jazykové znalosti, aby mohl pracovat se zahraniční literaturou (především v angličtině), aby mohl psát odborné články v anglickém i českém jazyce a byl schopen efektivně komunikovat se zahraničními odborníky. Absolvent bude mít z průběhu studia bohaté zkušenosti se sdělováním odborných poznatků formou psaných/elektronických textů především v anglickém jazyce, dále pak formou ústních a plakátových sdělení.

Detaily programu

Jazyk výuky český
Standardní doba studia 4 roky
Forma studia prezenční , kombinovaná
Garant studia prof. Dr. RNDr. Pavel Matějka
Místo studia Praha
Kapacita 25 studentů
Kód akreditace (MŠMT kód) P0531D130027
VŠCHT kód D403
Počet vypsaných témat 32

Vypsané disertační práce pro rok 2022/23

Automatizované studium mechanismů fotochemických reakcí

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Školitel: prof. RNDr. Bc. Petr Slavíček, Ph.D.

Anotace


Dizertační práce bude zaměřena na studium mechanismů reakcí v základním i v excitovaných stavech, s využitím ab initio technik a technik ab initio molekulové dynamiky. Očekává se vývoj nových výpočetních technik zaměřených na automatické vyhledávání klíčových aspektů reakčních mechanismů.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, VŠCHT Praha

Dynamika v excitovaných stavech s využítím statistických přístupu

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Školitel: prof. RNDr. Bc. Petr Slavíček, Ph.D.

Anotace


Práce se bude zaměřovat na využití moderních přístupů datové analýzy pro urychlení dynamických výpočtů v excitovaných stavech. Techniky budou využity pro modelování statických i časově-rozlišených spekter.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, VŠCHT Praha

Formulace aktivních farmaceutických složek ve formě amorfních pevných disperzí

Garantující pracoviště: Ústav počítačové a řídicí techniky
Školitel: doc. Mgr. Fatima Hassouna, Ph.D.

Anotace


kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav počítačové a řídicí techniky, VŠCHT Praha

Fotochemické děje v astrochemii

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Školitel: prof. RNDr. Bc. Petr Slavíček, Ph.D.

Anotace


Práce bude zaměřena na děje vyvolané v astrochemicky významných molekulách a systémech zářením o různé vlnové délce. Pozornost bude věnována zajména ledovým částicím a roli vysoko-energetického záření. Více informaci viz http://photox.vscht.cz.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, VŠCHT Praha

Fundamentální fyzika a chemie rozhraní mezi 2D materiály a kovy

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Ústav fyzikální chemie J.H. AV ČR, v.v.i.
Školitel: Ing. Matěj Velický, Ph.D.

Anotace


Zkoumání základní fyziky a chemie na rozhraní mezi dvourozměrnými (2D) polovodiči a kovy. Student bude používat mechanickou exfoliaci řady 2D materiálů, jako např. MoS2, na kovové povrchy za bežných podmínek, v rukavicovém boxu, a ve vysokém vakuu. To nám umožní řídit vlastnosti povrchu na atomovém měřítku a porozumět mechanickému namáhání, orbitální hybridizaci a chemické reaktivitě rozhraní. Student bude používat řadu technik včetně Ramanovy a fotoluminiscenční spektroskopie, mikroskopie atomárních síl a pokročilé techniky přípravy vzorků s přesností v mikroměřítku.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie J.H. AV ČR, v.v.i.

Chemické reakce vyvolané elektrony

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Školitel: prof. RNDr. Bc. Petr Slavíček, Ph.D.

Anotace


Práce bude zaměřena na výzkum chemických reakcí vyvolaných elektrony, zejména v kapalné fázi. Primárním cílem bude teoretické modelování, předpokládá se ale úzká spolupráce s experimentem.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, VŠCHT Praha

Chemirezistory na bázi nanostrukturovaných oxidů: detekce plynných analytů s různými charakteristickými skupinami

Garantující pracoviště: Ústav fyziky a měřicí techniky
Školitel: prof. Dr. Ing. Martin Vrňata

Anotace


Ačkoli objev prvních chemirezistorů s oxidickými citlivými vrstvami byl publikován již v šedesátých letech a od let devadesátých jsou tyto laciné součástky určené pro detekci plynů komerčně produkované ve velkých sériích, jejich výzkum a vývoj zdaleka není ukončen. Zatímco chemické složení citlivé vrstvy je víceméně ustálené, nový impuls pro zdokonalení parametrů těchto senzorů přišel v cíleném modulování morfologie citlivé vrstvy – byla zvládnuta technologie nanostrukturování oxidů. Pro chemirezistory je podstatné, že geometrické rozměry oxidických nanostruktur mohou být srovnatelné s Debyovou délkou pro daný materiál. To nám umožňuje přiblížit se konceptu "molekulárního spínače", kdy jediná molekula analytu otvírá či uzavírá vodivý kanál v citlivé vrstvě. Student se v rámci práce bude věnovat syntéze oxidických nanostruktur (převážně hydrotermálními metodami) a proměřením jejich odezvy na "modelové analyty" (plyn s oxidačními účinky, redukčními účinky, Lewisova kyselina, Lewisova báze, různý molekulární dipólmoment). Analyty budou voleny tak, aby bylo možné získané poznatky zobecnit.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyziky a měřicí techniky, VŠCHT Praha

Kvantová dynamika na <i>ab initio</i> úrovni

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Školitel: prof. RNDr. Bc. Petr Slavíček, Ph.D.

Anotace


Dizertační práce bude zaměřena na vývoj a aplikaci metod kvantové dynamiky na ab initio úrovni, zejména v souvislosti s ději vyvolanými vnějšími stimuly (foton, elektron).
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, VŠCHT Praha

Mikrofluidické platformy pro optické biosenzory

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v.v.i.
Školitel: prof. Ing. Jiří Homola, CSc., DSc.

Anotace


Jedním z moderních trendů v bioanalytické chemii je miniaturizace a vývoj analytických technologií umožňujících analýzu malých objemů vzorků či měření přímo v místě potřeby. V posledních dvou desetiletích byla proto věnována velká pozornost vývoji mikrofluidických zařízení s cílem sloučit maximální množství operací v jednom zařízení a umožnit jejich využití v kompaktních bioanalytických technologiích jako jsou biosenzory. Cílem disertační práce je výzkum a vývoj nových mikrofluidických platforem pro užití v optických biosenzorech pro studium a detekci biologických systémů (např. proteinů, nukleových kyselin, buněk). V rámci práce budou navrženy mikrofluidické platformy s různými funkcionalitami a laboratorní vzorky těchto struktur budou připraveny pomocí moderních mikrofabrikačních metod jako jsou laserová skenovací litografie, 2-fotonová litografie, 3D tisk, foto-litografie a soft-litografie. Pozornost bude rovněž věnována volbě materiálů, a to především z hlediska jejich vhodnosti pro vybrané bioanalytické aplikace. Realizované mikrofluidické platformy budou charakterizovány (z hlediska morfologie i mechaniky tekutin). Následně budou tyto platformy integrovány s vybranými typy optických biosenzorů a jejich funkčnost bude ověřena v modelových bioanalytických aplikacích.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v.v.i.

Modelování ultrarychlých dějů v radiační chemii

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Školitel: prof. RNDr. Bc. Petr Slavíček, Ph.D.

Anotace


Díky enormnímu experimentálnímu rozvoji se stalo v současné době možným studovat fotoemisi z vody a vodných roztoků. Taková měření vedla k objevu nových, dopsud neznámých fenomenů jako je mezimolekulární coulombovský rozpad (ICD). Pozorované jevy mají potenciál stát se základem nových spektroskopií či mohou vést k aplikacím kupříkladu v radioonkoligii. Navrhované práce bude yaměřena na hledání zajímavých dějů v této oblasti pomocí metod kvantové teorie molekul a molekulových simulací. Více k nalezení na http://photox.vscht.cz/
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, VŠCHT Praha

Molekulární simulace atmosférických aerosolů

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Školitel: prof. RNDr. Bc. Petr Slavíček, Ph.D.

Anotace


Atmosféra země představuje unikátní chemický reaktor, ve kterém mimořádnou roli hrají jak fotochemické reakce, tak reakce heterogenní. Obsahem navrhované dizertační práce je teoretické modelování chemických a zejména fotochemických procesů ve stratosféře a v troposféře s použitím celého arzenálu teoretických metod. Více k nalezení na http://photox.vscht.cz/
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, VŠCHT Praha

Molekulové simulace rozhraní elektrody a elektrolytu

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Školitel: prof. RNDr. Bc. Petr Slavíček, Ph.D.

Anotace


Práce se zaměří na teoretické studium rozhranní mezi elektrodovým materiálem a elektrolyty. Součástí bude také studium extrémně koncentrovaných elektrolytů, zejména v kontextu nových zdrojů elektrické energie. Budou využity techniky kvantové chemie a statistické mechaniky. Více k nalezení na http://photox.vscht.cz/
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, VŠCHT Praha

Ochranné štíty autonomních systémů před elektromagnetickými interferencemi

Garantující pracoviště: Ústav počítačové a řídicí techniky
Školitel: doc. Ing. Dušan Kopecký, Ph.D.

Anotace


Prudký nástup autonomních systémů typu robotických pomocníků, dronů či samořiditelných vozidel sebou nevyhnutelně přinesl nárůst využití zařízení pro určování polohy, jako jsou například mikrovlnné senzory, či pokročilá lidarová, radarová či rádiová technika. Díky tomu také narůstá pravděpodobnost existence nežádoucích interferencí tohoto elektromagnetického vlnění s integrovanými obvody autonomního zařízení, což může ve svém důsledku vést ke zvýšené pravděpodobnosti výskytu nebezpečných jevů, včetně havárií a ztrát na lidských životech. Cílem této práce je proto vyvinout nové materiály pro útlum elektromagnetických interferencí a aplikovat je jako ochranné štíty v provozní oblasti elektromagnetického spektra stávajících systémů pro určování polohy. Práce bude zaměřena na vyhledání, syntézu a charakterizaci vhodných elektrických a magnetických materiálů a jejich nanostrukturovaných analogů a následný design, výroba a testování nových lehkých a flexibilních ochranných štítů. Součástí práce také bude modelování a vyhodnocování stínící účinnosti ochranných štítů v simulovaných i reálných podmínkách provozu autonomních systémů.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav počítačové a řídicí techniky, VŠCHT Praha

Optická mikroskopie s využitím DNA origami

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v.v.i.
Školitel: Mgr. Marek Piliarik, Ph.D.

Anotace


Zatímco nové postupy ve strukturní biologii neustále rozšiřují soubor známých molekulárních konformací, možnosti měření mechanických pohybů biomolekul jsou dosud velmi omezené. Cílem této doktorské práce je rozšířit možnosti jednomolekulárních přístupů na vizualizaci molekulárních pohybů podél více stupňů volnosti s prostorovým a časovým rozlišením dostatečným pro zachycení jednotlivých reakčních kroků a ve spojení s dlouhými pozorovacími časy celých reakčních trajektorií. Bude navržena nová generace DNA origami značek s optimalizovaným tvarem a optickou anizotropií pro souběžné sledování polohy a orientace. Detekce orientace DNA origami bude založena na přímé polarizačně citlivé detekci amplitud jejího Rayleighova rozptylu nebo pomocí fluorescenčního barvení a měření lineárního dichroismu. Tyto struktury DNA budou použity jako vysoce přesné značky pro studium dynamiky proteinů podél pěti stupňů volnosti. Bude zkoumán potenciál struktur DNA-origami pro přesné umístění plazmonických nanočástic, aby se zlepšila detekce a spektroskopie jednotlivých biomolekul. Jednou z možných aplikací je dynamika transkripcezaměřená na sledování dynamiky pohybu a rotace RNA polymerázy.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v.v.i.

Perkolační oxidické struktury s heteropřechody: využití pro detekci toxických plynů

Garantující pracoviště: Ústav fyziky a měřicí techniky
Školitel: prof. Dr. Ing. Martin Vrňata

Anotace


V posledních několika letech se pro detekci plynů stále častěji využívají oxidické struktury, které z pohledu elektrických vlastností nemají charakter "homogenních" rezistorů, ale jedná se o heteropřechody tvořené zrny dvou různých polovodičů (oxidů) s odlišnými šířkami zakázaného pásu. Citlivá vrstva výsledného senzoru má charakter dvojrozměrné nebo trojrozměrné perkolační struktury. Kritickými požadavky na citlivou vrstvu jsou: a) odloučení obou oxidických fází; b) velikost zrn řádově jednotky mikrometrů. Pokud detekovaný plyn interaguje s výše popsanou heterostrukturou, dochází ke změnám velikosti energetické bariéry na heteropřechodech a současně se dramaticky mění vodivost obou zúčastněných polovodičů. Výsledkem pak je změna "integrální" hodnoty elektrického odporu takového senzoru o několik řádů. Disertační práce se zaměří především na přípravu popsaných oxidických heteropřechodů metodou termální oxidace a následnou charakterizaci detekčních parametrů takovýchto senzorů.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyziky a měřicí techniky, VŠCHT Praha

Počítačové modelování optické aktivity molekul

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.
Školitel: prof. RNDr. Petr Bouř, CSc.

Anotace


Spektroskopické metody využívající optickou aktivitu poskytují unikátní informace o struktuře a vlastnostech molekul. Interpretace takových spekter je ale často náročná, typicky zahrnující kombinaci molekulární dynamiky a kvantově-chemických výpočtů. Zaměříme se na rozvoj teoretických nástrojů pro popis nejnovějších experimentálních pozorování, jako je rezonanční Ramanova optická aktivita a anharmonické vibrační spektrální pásy v molekulárních spektrech.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i.

Počítačové simulace velkých biomolekul a malých organel

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Školitel: RNDr. Michal Kolář, Ph.D.

Anotace


Život, jak jej dnes chápeme, vyniká v hierarchickém uspořádání svých komponent. Atomy tvoří molekuly, molekuly se shlukují do komplexů, komplexy biomolekul vytváří organely z nichž se skládají buňky a organizmy a organizmy tvoří společenstva. Vše je v neustálém pohybu (herakleitovské Panta Rhei). Pohyby atomů a molekul a jejich shlukování lze výhodně studovat pomocí počítačových simulací, v poslední dekádě také doplněné strojových učením, a to jak ve fázi generování vědeckých dat, tak během jejich analýzy. Tématem práce je studium shluků biomolekul, jako je ribozom nebo proteazom, které jsou ale natolik velké, že bývají považovány za malé organely. Základní vědecká otázka zní: "Jak přispívá vnitřní dynamika těchto objektů k regulaci jejich funkce?"
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, VŠCHT Praha

Počítačový design molekulových systémů na krystalickém substrátu

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i.
Školitel: Ing. Prokop Hapala, PhD.

Anotace


On-surface chemistry assisted by scanning probe microscopy (SPM) provides an unparalleled tool for prototyping molecular nanomachines and studying their operation. But due to its novelty the field still lacks theoretical support comparable to e.g. biochemistry. In this PhD project, we will try to overcome these limitations by computational design of new molecular architecture (loosely inspired by DNA origami) able to self-assemble into pre-programed structures on atomically flat crystalline substrate and providing templates for assembling other functional molecules (e.g. molecular switches, transistors, memories, motors, photo-emitters). The long term goal is to kick-start a way ultimately leading to molecular computers and other complex nanomachines. The design will be conducted using a newly developed simulation software combining both quantum mechanical methods and classical force-fields optimized for anhydrous environment of crystalline surfaces. The student is expected to participate in development of this software, therefore previous programming experience is desirable (or at least an interest to learn it). The software and simulations conducted by the student are expected to aid also other state-of-the-art experiments conducted in collaboration with world leading low-temperature UHV AFM/STM laboratories.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i.

Příprava ekologicky nezávadných kompozitů pro stínění elektromagnetických interferencí

Garantující pracoviště: Ústav počítačové a řídicí techniky
Školitel: doc. Mgr. Fatima Hassouna, Ph.D.

Anotace


Projekt se zabývá návrhem a vývojem ekologicky nezávadných kompozitů ve formě flexibilních, samonosných filmů pro stínění elektromagnetických interferencí (EMI). Kompozity budou připraveny z obnovitelných zdrojů a účinných receptorů EMI (např. supramolekulárních vodivých polymerů, uhlíkových nanotrubek, grafenu, atd.). Budou navrženy nové přístupy ke kompatibilizaci matrice/receptoru. Kromě toho budou studovány základní aspekty chování kompozitů tak, aby bylo možné porozumět interakcím mezi fázemi kompozitů a vztahy mezi jejich strukturou a vlastnostmi. Kompozity a jejich dílčí materiály budou testovány pomocí stejnosměrného a střídavého elektrického signálu s cílem odhalit zákonitosti, které vedou k jejich výsledné stínící účinnosti. Nakonec bude studován synergický účinek obou receptorů vedoucí k nastavitelné účinnosti stínění EMI absorpcí nebo odrazem ve frekvenčním rozsahu 0,1 - 18 GHz.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav počítačové a řídicí techniky, VŠCHT Praha

Racionální návrh systémů pro dodávání léčiv pomocí iterativního <i>in silico</i> a experimentálního postupu

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Školitel: prof. Ing. Michal Fulem, Ph.D.

Anotace


Náplní disertační práce bude prozkoumat současné možnosti in silico přístupů jako nástrojů pro návrh systémů pro dodávání léčiv a vyvinout vlastní výpočetní metodologii, která umožní racionální selekci optimálních polymerních nosičů pro daná léčiva a optimalizaci vlastností navrhovaných lékových formulací.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, VŠCHT Praha

Relativistické efekty pro reakce vyvolané vnějšími podněty

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Školitel: prof. RNDr. Bc. Petr Slavíček, Ph.D.

Anotace


Práce se bude zaměřovat na fotochemické reakce a reakce vyvolavné elektronovým paprskem. Důraz bude kladen na výzkum role spinově-orbitální interakce. Součástí bude vývoj nových výpočetních metod.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, VŠCHT Praha

Role solventu ve fotochemii: Experimenty s izolovanými molekulami a klastry

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Ústav fyzikální chemie J.H. AV ČR, v.v.i.
Školitel: doc. Mgr. Michal Fárník, Ph.D., DSc.

Anotace


Solvent hraje určující roli v nejrůznějších oblastech chemie, ať již chceme porozumět atmosférickým aerosolům, fotostabilite biomolekul nebo tvorbě složitějších molekul na ledových a prachových zrnech ve vesmíru. Zkoumat roli solventu v kondenzované fázi je složité. Molekulové paprsky umožňují studovat jednotlivé molekuly a klastry ve vakuu nám poskytují nástroj, kterým lze zkoumat roli solventu na molekulové úrovni. V naší laboratoři spojujeme molekulové paprsky s dalšími moderními metodami, jako jsou různé UV-IR spektroskopie a hmotnostní spektrometrie, v několika jedinečných v laboratoři postavených aparaturách. Student(ka) získá během doktorského studia základní znalosti o všech těchto experimentech a naučí se porozumět a analyzovat komplexní data z různých experimentů. Ve své práci se bude soustředit na fotodisociační experiment s použitím techniky mapování rychlostí fotofragmentů (VMI) a bude studovat dynamiku fotodisociace atmosféricky relevantních molekul. Např. chlorované alkany a další chlorované molekuly jako např. CF3COCl. Nakonec rozšíří experiment s izolovanými molekulami na různé atmosférické klastry k porozumění solvatačním efektům.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie J.H. AV ČR, v.v.i.

Senzorová pole taktilních senzorů teploty a tlaku

Garantující pracoviště: Ústav počítačové a řídicí techniky
Školitel: doc. Ing. Dušan Kopecký, Ph.D.

Anotace


Taktilní senzory teploty či tlaku jsou zařízení použitá v robotice při vyhodnocování interakce robota s jinými objekty. Jedná se například o manipulaci s objektem, měření prokluzu uchopeného objektu, zjišťování souřadnic polohy objektu či měření velikosti síly působící na objekt. Krajním případem jsou složité taktilní systémy, jejichž účelem je simulace a nahrazování lidského hmatu. Senzory, které se pro uvedené účely používají, musí být dostatečně miniaturní, citlivé na malé změny tlaku, musí mít příznivé dynamické vlastnosti a časovou i operační stálost parametrů. Vzhledem k očekávané vysoké hustotě taktilních senzorů zapojených i v jednoduchých aplikacích, musí existovat možnost jejich provozu ve formě senzorových polí a zpracování dat pomocí pokročilých matematicko-statistických algoritmů. V neposlední řadě musí být náklady na jejich výrobu přiměřené, aby bylo možné je snadno nahrazovat v případě opotřebení. Cílem této práce je proto vyvinout nové typy taktilních senzorů teploty a tlaku na bázi moderních nanomateriálů, které bude možné používat v experimentech s měřením časově a prostorově rozložené síly působící na matici senzorů. Součástí práce bude příprava, charakterizace a zpracování termoeletrických a piezorezistivních materiálů na bázi organických nanostrukturovaných polovodičů a uhlíkových nanostruktur. Testování těchto látek bude mimo jiné zahrnovat strukturní, chemickou a mechanickou analýzu a měření elektrických vlastností ve stejnosměrném i střídavém elektrickém poli. Vybrané materiály pak budou zpracovány do formy citlivých senzorů. Součástí této práce bude také návrh senzorových polí a dále jejich testování a zpracování signálu pomocí pokročilých algoritmů.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav počítačové a řídicí techniky, VŠCHT Praha

Spektroskopická a mikroskopická detekce polutantů

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Ústav fyzikální chemie J.H. AV ČR, v.v.i.
Školitel: RNDr. Martin Kalbáč, Ph.D.

Anotace


Human society is recently dealing with many problems caused by pollution of the living environment, which is thus necessary to be monitored. However, for several pollutants, there are only limited possibilities for detection. For example, nano/microplastics are very problematic. The objective of the work will be focused on this type of pollutants, in particular on their identification and quantification. For this purpose, it is proposed exploitation of modern spectroscopic and microscopic methods.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie J.H. AV ČR, v.v.i.

Transport nosičů náboje v nanostrukturovaných a nanokompozitních materiálech

Garantující pracoviště: Ústav fyziky a měřicí techniky
Školitel: Ing. Přemysl Fitl, Ph.D.

Anotace


Tématem práce je teoretické i praktické studium mechanismů přenosu náboje v nano-strukturovaných a nano-kompozitních materiálech připravených ve formě tenkých vrstev, povlaků, aerogelů. Cílem práce je návrh modelů popisující přenos náboje v reálných materiálech používaných pro chemické senzory. Vlastnosti nanostrukturovaných vzorků budou v závislosti na teplotě a intenzitě magnetického pole měřeny v systému Quantum Design - PPMS. Práce předpokládá (i) modelování a simulaci transportu nosičů náboje pomocí metody konečných prvků, (ii) návrh a realizaci software pro řízení, sběr a zpracování dat ze systému PPMS (iii) hledání analytického modelu popisujícího reálné (naměřené) vlastnosti vzorků v závislosti na jejich nanostruktuře.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyziky a měřicí techniky, VŠCHT Praha

Vyhodnocení spolehlivosti predikcí krystalových struktur pro molekulární a molekulárně-iontové krystaly

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Školitel: Ing. Ctirad Červinka, Ph.D.

Anotace


Práce se bude zabývat identifikací slabých míst v současně dostupných algoritmech pro predikce krystalových struktur molekulárních a iontových krystalů s cílem navrhnout robustnější výpočetní postupy pro spolehlivější predikci krystalových struktur. Metodicky bude práce zahrnovat kombinaci genetických algoritmů, kvantově-chemických výpočtů a statistické termodynamiky. Tyto teoretické postupy budou aplikovány na interpretaci polymorfismu a návrh možných krystalových struktur obtížně krystalizujících látek ze skupin farmaceuticky aktivních substancí nebo organických polovodičů.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, VŠCHT Praha

Výpočetní elektrochemie: Vývoj metod a aplikace

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Školitel: prof. RNDr. Bc. Petr Slavíček, Ph.D.

Anotace


Práce je zaměřena na vývoj nových přístupů pro popis dějů s přenosem náboje. Budou zkoumány děje, při kterých je náboj přenášen mezi mezi molekulami stejně jako mezi elektrodou a molekulou. Budou přitom využity moderní přístupy ab initio molekulové dynamiky. Více k nalezení na http://photox.vscht.cz/
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, VŠCHT Praha

Využití aerogelů pro senzory plynů

Garantující pracoviště: Ústav fyziky a měřicí techniky
Školitel: Ing. Přemysl Fitl, Ph.D.

Anotace


Významný rozvoj technologií přípravy nanomateriálů v posledních dvou dekádách umožnil přípravu celé řady senzoricky aktivních materiálů s unikátní strukturou a vlastnostmi. Poměrně jednoduchou technikou superkritického sušení je dnes z materiálů používaných pro chemické senzory možno připravovat aktivní vrstvy ve formě aerogelů. Z hlediska chemické senzoriky vykazují takto nanostrukturované materiály v mnoha směrech unikátní vlastnosti (vysoká citlivost a selektivita, velký aktivní povrch). Cílem práce bude návrh a realizace senzorů na bázi aerogelů tvořených anorganickými oxidy a jejich případnou chemickou (selektivní organické receptory, modifikátory povrchového napětí) a fyzikální modifikací (laserové žíhání, zabudování katalyticky aktivních nanočástic). Pro vyhodnocováni senzorické odezvy se bude využívat impedanční spektroskopie a UV-VIS-NIR spektrometrie.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyziky a měřicí techniky, VŠCHT Praha

Vývoj bio-inspirovaných elektronických skinů

Garantující pracoviště: Ústav počítačové a řídicí techniky
Školitel: doc. Mgr. Fatima Hassouna, Ph.D.

Anotace


kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav počítačové a řídicí techniky, VŠCHT Praha

Vývoj moderních štítů elektromagnetického záření jako pasivní ochrany informací před odposloucháváním

Garantující pracoviště: Ústav počítačové a řídicí techniky
Školitel: doc. Ing. Dušan Kopecký, Ph.D.

Anotace


Rozšiřování moderní elektroniky, integrovaných obvodů, mikroprocesorů a obecně komunikační a výpočetní techniky s sebou přináší i vysoké riziko vyzrazení kritických informací o infrastruktuře, ve kterých jsou tyto prvky využívány. V krajním případě může dojít i k úniku či převzetí administrátorských oprávnění, což může být zneužito k digitálnímu vandalismu, vyzrazení důležitých informací či útokům na infrastrukturu samotnou. Jednou z velice efektivních a obtížně odhalitelných metod těchto útoků je i vzdálené odposlouchávání informací, jež jsou emanovány z elektronických zařízení ve formě elektrického či magnetického pole. S rozvojem levné rádiové techniky a v důsledků snadno dostupných knihoven a algoritmů pro zpracování signálu již nemusí být podobný útok pouze doménou bohatých, státy sponzorovaných, organizací, ale postupně může být osvojován běžnou hackerskou komunitou a zneužíván ke kriminálním účelům. Cílem této práce je tedy prozkoumat možnosti a vyvinout a otestovat lehké a flexibilní ochranné štíty na bázi moderních nanomateriálů, které budou sloužit jako účinná pasivní ochrana elektronických zařízení před vzdáleným odposloucháváním informací. Za tímto účelem budou připraveny nové kompozitní materiály na bázi elektricky vodivých nanočástic s magnetickými vlastnostmi. Budou studovány možnosti jejich kompatibilizace s nosičem, chemická struktura a morfologie, mechanické, elektrické a magnetické vlastnosti a metody a možnosti jejich zpracování do požadovaného tvaru a formy vhodné k využití v miniaturní elektronice. Součástí experimentů bude i testování pasivních štítů v simulovaných i reálných podmínkách a vyhodnocování jejich schopnosti tlumit elektromagnetické vlnění vyzařované elektronickými zařízeními.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav počítačové a řídicí techniky, VŠCHT Praha

Vývoj multifunkčních systémů pro dodávání léčiv

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Školitel: prof. Ing. Michal Fulem, Ph.D.

Anotace


Pro terapeutické účely, zejména pro léčbu rakoviny, je zásadní dodávání léčiv s řízeným a cíleným uvolňováním. Pokročilé biomateriály se s pomocí nanotechnologií vyvinuly v účinné systémy pro podávání léčiv, které poskytují multifunkční platformu pro současné terapeutické a diagnostické (teranostické) funkce. Cílem tohoto projektu je vyvinout nové multifunkční systémy pro dodávání léčiv pro terapii rakoviny kombinací in silico a experimentálního screeningu kompatibility (mezimolekulární interakce a fázové chování) mezi vhodnými stavebními prvky těchto systémů.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, VŠCHT Praha

Vývoj postupů pro studium extrémně nízkých tlaků nasycených par

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Školitel: Ing. Vojtěch Štejfa, Ph.D.

Anotace


Studium tlaků par v oblasti extrémně nízkých tlaků je z technického a metodologického hlediska velmi obtížná disciplína. Možnosti měření ve středotlaké oblasti (> 1 kPa, ebuliometrie) a nízkotlaké oblasti (> 1 Pa, statická metoda) jsou poměrně dobře zpracované a lze dosáhnou nejistot měření menších než 1%. Pro méně těkavé látky doposud neexistují žádné standardy a dostupná data často vykazují vysoké odchylky, v desítkách procent i celých řádech. V naší laboratoři byly v poslední době zkonstruovány dvě aparatury pro měření tlaků par extrémně málo těkavých látek: statická aparatura s teplotním rozsahem až do 200°C a efúzní aparatura s křemennými mikrovahami. Vysokoteplotní statická aparatura umožňuje přesná měření a v kombinaci se simultánní korelací lze docílit i přesného přepočtu na pokojovou teplotu. Nelze ji ale použít např. pro látky, u nichž dochází k termálnímu rozkladu. Data naměřená pro stabilní a dobře dostupné látky by však mohla být použita jako reference při testování metod měření s problematickou důvěryhodností určených pro ještě nižší tlaky. Mezi ně patří především různé varianty efúzní aparatury – gravimetrická, s křemennými mikrovahami nebo hmotnostním spektrometrem. Využití této metody vyžaduje důkladné a důsledné testování, po kterém má kapacitu produkovat data blížící se svou nejistotu statickým aparaturám, ovšem pro látky s o několik řádů nižšími tlaky par. Aparatury a zpracovaná metodologie jejich používání mohou být následně aplikovány pro studium environmentálně a biologicky zajímavých látek jako jsou polyaromatické uhlovodíky, iontové kapaliny nebo aminokyseliny.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, VŠCHT Praha
Aktualizováno: 15.2.2022 17:28, Autor: Jan Kříž

VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČO: 60461373
DIČ: CZ60461373

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha 2014
Za informace odpovídá Oddělení komunikace, technický správce Výpočetní centrum

VŠCHT Praha na sociálních sítích
zobrazit plnou verzi