Prosím čekejte...
Nepřihlášený uživatel
iduzel: 62535
idvazba: 74396
šablona: stranka
čas: 4.10.2023 01:51:32
verze: 5351
uzivatel:
remoteAPIs: https://studuj-api.cis.vscht.cz/cms/program?weburl=/zajemci-o-phd/doktorske-programy/temata-disertacnich-praci
branch: trunk
Server: 147.33.89.150
Obnovit | RAW
iduzel: 62535
idvazba: 74396
---Nová url--- (newurl_...)
domena: 'phd.vscht.cz'
jazyk: 'cs'
url: '/zajemci-o-phd/doktorske-programy/temata-disertacnich-praci/program/22340/D403'
iduzel: 62535
path: 1/50375/50376/51163/51210/667/52779/62535
CMS: Odkaz na newurlCMS
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 26

Vypsané disertační práce pro rok 2023/24

Ab initio modelování přenosu nosičů náboje v systémech organických polovodičů

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

Anotace


kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, FCHI, VŠCHT Praha

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, FCHI, VŠCHT Praha

Cílená úprava povrchové chemie křemíkových kvantových teček

Garantující pracoviště: Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i.
Ústav fyziky a měřicí techniky
Školitel: RNDr. Pavel Galář, Ph.D.

Anotace


Nanomateriály jsou nedílnou součástí současné technologie. Aktuální snaha využívat materiály šetrné k životnímu prostředí vynesla do centra pozornosti i křemíkové kvantové tečky (SiQD). SiQD jsou totiž založeny na jednom z mála polovodičů, které mají ze své podstaty velmi nízkou toxicitu a jsou snadno dostupné. Významnou vlastností SiQD je jejich schopnost efektivně generovat světlo, což je v ostrém kontrastu s vlastnostmi objemového křemíku. U běžných nanočástic, které jsou schopny generovat světlo, lze měnit polohu jejich emisního spektra změnou velikosti. SiQD jsou navíc v důsledku přítomnosti kovalentních vazeb mezi atomy křemíku vysoce citlivé na ligandy na jejich površích. U SiQDs byla prokázána široká laditelnost luminiscenčního spektra i rekombinatinační rychlostí excitovaných nosičů pouze na základě změny jejich povrchové chemie. Přestože vývoj rychlých a levných metod přípravy SiQDs je stále v běhu, jejich široká laditelnost z nich činí ideální platformu pro širokou škálu aplikací. SiQDs jsou vhodné například jako značky v biologickém zobrazování. Tyto metody vyžadují po svých značkách kromě dobré disperzibility a nerozložitelnosti v biologických médií, i blízkou infračervenou emisi s nízkou rychlostí rekombinace, aby mohly sloužit jako účinný kontrastní kanál pro buněčnou autofluorescenci. Naproti tomu transparentní koncentrátory pro solární články vyžadují vysoce účinnou blízkou infračervenou luminiscenci a disperzibilitu a stabilitu v tenkých polymerních filmech. U LED materiálů jsou preferovány vysoké rekombinační rychlosti a laditelnost zakázaného pásu v celé viditelné spektrální oblasti.Všechny tyto vlastnosti jsou v zásadě dosažitelné pomocí SiQD, nicméně tak širokou škálu fyzikálních a chemických vlastností lze nyní získat pouze použitím velmi široké škály postupů přípravy. Cílem této práce bude povrchová úprava převážně plazmou syntetizovaných SiQD tak, aby odpovídaly požadavků různých aplikací. Vytvářené postupy budou založeny jak na dolaďování již zavedených procesů povrchové úpravy, jako je hydrosilylace, tak i na vývoji nových postupů využívajících netermální plasma a plasmou aktivovaných kapalin.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyziky a měřicí techniky, FCHI, 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, FCHI, VŠCHT Praha

Exprimentální studium a teoretické modelování fázových rovnováh

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Školitel: RNDr. Mgr. Jan Heyda, Ph.D.

Anotace


Fázové rovnováhy vícesložkových chemických soustav hrají důležitou roli nejev v průmyslových aplikacích, ale také v komplexních biofyzikálních systémech. Využití biokompatibilních rozpuštěnců a „zelených“ rozpouštědel v každodenních aplikacích stimuluje v posledních letech výzkum jejich fyzikálně-chemických vlastností ve vodných roztocích. Jde například o rozpustnost (rovnováha kapalina-pevná látka, SLE), nebo rozpad roztoku do několika fází (rovnováha kapalina-kapalina, LLE). Koncentrované vodné roztoky biopolymerů, např. proteinů nebo peptidů, často tvoří tzv. dvoufázové vodné soustavy (ATPS). Další látky přítomné ve vodném roztoku (ionty, osmolyty, ligandy) pak vykazují odlišnou afinitu do těchto koexistujících fází. Biologicky důležitou fázovou rovnováhou je také denaturace proteinů (termální, či chemická) nebo jejich asociace[Okur, Rogers]. Vtéto práci budou fázové rovnováhy studovány experimentálními technikami (LLE, SLE, dialýza, aktivita vody),které jsou vhodné pro jejich makroskopickou termodynamickou charakterizaci (složení, aktivity). Energetika vzniku těchto fází bude studována kalorimetricky. Makroskopický popis bude doplněn o detailnější popisinterakcí na mikroskopické úrovni. Zde budou použity zhrubené simulace metodou Monte-Carlo vprogramuFAUNUS, který je vyvíjennašimi spolupracovníky na univerzitě v Lundu [FAUNUS]. K interpretaci experimentálních dat a jejich propojení s Monte-Carlo výpočty bude použit aparát statistické termodynamiky, zejména Kirkwoodova-Buffova teorie[Smith].
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, FCHI, 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, FCHI, 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, FCHI, 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, FCHI, VŠCHT Praha

Komplexy přechodných kovů v chemické senzorice

Garantující pracoviště: Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i.
Ústav fyziky a měřicí techniky
Školitel: Ing. Jan Vlček, Ph.D.

Anotace


Tradičními materiály pro polovodičové chemorezistivní plynové senzory jsou polovodiče, jako jsou polokovy, polovodivé oxidy kovů nebo organické polovodiče. Komplexy přechodových kovů jsou velmi slibnou třídou materiálů, které jsou většinou přehlíženy. V závislosti na iontu přechodného kovu a konstrukci ligandů nabízejí možnost různých vlastností s požadovanou chemickou a elektronovou strukturou. Tyto sloučeniny jsou proto vhodnými kandidáty pro aplikace, jako je detekce plynů/chemických látek. V rámci tohoto projektu budou ve spolupráci s Karlsruhe Institute of Technology vyvinuty a syntetizovány nové koordinační komplexy (využívající přechodné kovy jako Ni, Cu a další potenciálně atraktivní kovy). Ligandy budou vhodně navrženy a kombinovány s ionty přechodných kovů závěru 4. periody, aby vedly k požadovaným strukturním vakancím. Ve druhém kroku budou tyto komplexy použity a zpracovány jako tenké vrstvy za účelem jejich testování jako aktivní vrstvy pro detekci plynů. Příprava a analýza tenkých vrstev je zásadní pro jejich použití pro selektivní a citlivou detekci škodlivých a toxických plynných analytů. Pozornost bude zaměřena na chemorezistivní a optické detekční principy. Teoretické výpočty (provedené ve spolupráci s Max Planck Institute) pomohou porozumět detekčnímu mechanismu a poskytnou cestu k systematickému vývoji a zlepšování komplexního návrhu.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyziky a měřicí techniky, FCHI, 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, FCHI, 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, FCHI, VŠCHT Praha

Multifunkční nano/mikrorobotní systémy pro biomedicínské aplikace

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, FCHI, VŠCHT Praha

Neutronové zobrazování - vhled do kapalin vystavených stlačenému methanu, ethanu a vodíku

Garantující pracoviště: Děkanát FCHI
Školitel: doc. Ing. Ondřej Vopička, Ph.D.

Anotace


Předmětem doktorské práce je experimentální studium jevů nastávajících v kapalinách po jejich vystavení stlačeným plynům, zejména změny hustoty, neustálená difuze, změny mezifázové energie. Součástí práce je vývoj a optimalizace měřicích metod, návrh experimentů a jejich provedení, programování metod pro zpracování neutronových radiografií (např. program Maple), interpretace výsledků pomocí makroskopických modelů a modelů na molekulární úrovni popisu. Práce bude řešena na ÚFCH VŠCHT (ufch.vscht.cz) a na Institutu Paula Scherrera (www.psi.ch/en/lns), a je součástí mezinárodního projektu GA-ČR 23-04741K.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Děkanát FCHI, FCHI, VŠCHT Praha

Ohnivzdorné a flexibilní vodivé materiály pro elektroniku inspirovanou pokožkou

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

Anotace


Elektronické kůže jsou umělé, ohebné kůže napodobující mechanické a detekční vlastnosti přírodní kůže, schopné převádět externí vzruchy na elektrický signál. Elektronické kůže mají mnoho potencionálních aplikací, zejména v oblasti robotiky či monitorování zdraví. Doposud byla v této oblasti středem zájmu zejména roztažitelnost, ohebnost či detekční vlastnosti. Zřídka však byly uvažovány protektivní vlastnosti, jako je například zpomalování hoření, jež jsou důležité pro aplikace v extrémních podmínkách. V tomto projektu se proto zaměřujeme na zkoumání tepelné stability a mechanismů zpomalování hoření pro materiály se schopností detekce tlaku, teploty a vlhkosti, ve kterých jsou zabudovány vodivé polymery a zpomalovače hoření na biologické bázi. Součástí je rovněž výzkum vztahů mezi strukturou, morfologií a detekčními, elektrickými a mechanickými vlastnostmi hydrogelů. Získané poznání následně poslouží jako základ pro návrh vysoce výkonných, odolných a nehořlavých vodivých materiály, které bude možné využít v oblasti elektronických kůží.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav počítačové a řídicí techniky, FCHI, VŠCHT Praha

Ochranné štíty autonomních systémů před elektromagnetickými interferencemi

Garantující pracoviště: Ústav matematiky, informatiky a kybernetiky
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 matematiky, informatiky a kybernetiky, FCHI, VŠCHT Praha

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, FCHI, VŠCHT Praha

Počítačové modelování prvních okamžiků života proteinu

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

Anotace


Proteiny jsou nevětvené biopolymery, jež v živých organizmech hrají klíčovou roli téměř ve všech procesech. Syntéza proteinů je překvapivě dobře konzervována napříč třemi doménami života. Přesto existují jisté odlišnosti např. mezi syntézou proteinů v bakteriích a vyšších organizmů. Předkládaný doktorský projekt si klade za cíl na molekulární úrovni popsat, co se děje s proteiny během prvních okamžiků jejich života, tedy ještě předtím, než opustí vnitřek syntetizujícího ribozomu. Pomocí atomistických počítačových simulací, molekulového modelování a pokročilých metod statistického vyhodnocení dat projekt přispěje k pochopení chování proteinů v omezeném prostoru ribozomálního tunelu.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, FCHI, VŠCHT Praha

Polymerní iontové kapaliny: nová třída organických materiálů pro chemické senzory

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

Anotace


Polymerní iontové kapaliny čili Polymer Ionic Liquids (PILs) jsou organické materiály objevené v roce 1998, které vykazují řadu pozoruhodných chemických a fyzikálně-chemických vlastností: variabilitu složení, teplotní stabilitu do 150-200°C, prakticky nulovou tenzi par za laboratorní teploty, vysokou rozpustnost některých plynů ve svém vnitřním objemu, vynikající smáčivost vůči většině substrátů. Z pohledu elektrické vodivosti jsou mezi organickými vodiči unikátní, protože u nich naprosto dominuje iontová vodivost nad ostatními mechanismy přenosu náboje. U řady PILs přenášejí náboj pouze ionty jednoho znaménka (typ kationt – polyaniont nebo naopak polykationt – aniont). Pokud se týče zpracovatelnosti, PILs jsou relativně snadno syntetizovatelné z dostupných prekurzorů a výsledné polymery se nanášejí na podložky "mokrou cestou" tedy dip-coatingem nebo spin-coatingem, takže celkově lze konstatovat, že jejich syntéza a formování do tenkých vrstev jsou levné technologie. Doktorand se v rámci řešení bude věnovat syntéze PILs , a připraví z nich citlivé vrstvy senzorů detekujících plyny. Následně se bude věnovat teoretickému studiu interakcí PILs s vybranými detekovanými plyny (modelovými analyty).
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyziky a měřicí techniky, FCHI, VŠCHT Praha

Přesné modelování nekovalentních interakcí objemných konjugovaných molekul pomocí rychlých ab initio výpočtů

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

Anotace


kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, FCHI, VŠCHT Praha

Rozvoj nanostrukturovaných systémů pro techniky blízkého pole

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Školitel: Ing. Marcela Dendisová, Ph.D.

Anotace


Do běžného života se dostávají různé materiály a senzory o rozměrech na úrovni mikro až nanometrů. Je žádoucí charakterizovat tyto materiály jak z fyzikálního, tak z chemického hlediska. Za tímto účelem se vyvíjejí nové nanospektroskopické metody založené na překročení difrakčního limitu záření. Příkladem mohou být techniky tzv. blízkého pole založené na metodách mikroskopie skenující sondou. Na pozorovaný signál má vliv mnoho faktorů, druh materiálu, morfologie substrátu, vlastnosti hrotu, způsob adsorpce studovaných molekul apod. Cílem této práce je objasnit chování optického signálu v závislosti na různých faktorech, před tím, než by se senzory začaly využívat v praxi. Jedním z aspektů je také dostupnost a spolehlivost hrotů, které jsou komerčně dostupné, ale rovněž finančně nákladné, a proto bude práce zaměřena také na přípravu vlastních nekomerčních hrotů.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, FCHI, VŠCHT Praha

Senzorová pole taktilních senzorů teploty a tlaku

Garantující pracoviště: Ústav matematiky, informatiky a kybernetiky
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 matematiky, informatiky a kybernetiky, FCHI, VŠCHT Praha

Sorpce binárních plynných a parních směsí - rozvoj experimentálních metod a modelů

Garantující pracoviště: Děkanát FCHI
Školitel: doc. Ing. Ondřej Vopička, Ph.D.

Anotace


Předmětem doktorské práce je experimentální studium sorpce průmyslově relevantních plynných a parních směsí v polymerech a anorganických sorbentech. Příkladem relevantních směsí jsou směsi látek obtížně destilativně dělitelných, například látek blízkovroucích (např. propan a propen) nebo tvořících azeotropy (např. alkohol-ester, alkohol-uhlovodík). Téma skýtá možnost rozvoje experimentálních technik, kterými disponuje nemnoho laboratoří na světě, a tím získání cenných dat pro rozvoj prediktivních a korelativních modelů. Ambicí tématu je přispět k fundamentální a stále aktuální otázce, jestli základním mechanismem sorpce v polymerech je absorpce nebo adsorpce. Mimo standardní přístupy založené na empirických rovnicích lze sorpční data plynných směsí v sorbentech interpretovat prostřednictvím statisticko-termodynamických modelů odvozených z interakcí na mikroskopické úrovni. V tomto kontextu jsou perspektivními zejména modely založené na Kirkoodově-Buffově teorii a konceptu preferenční vazby.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Děkanát FCHI, FCHI, VŠCHT Praha

Srovnání ab initio metod pro posuzování stability polymorfů molekulárních krystalů organických polovodičů

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

Anotace


kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, FCHI, VŠCHT Praha

Stabilita liposomů za přítomnosti cyklodextrinů

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Školitel: Ing. Daniel Ondo, Ph.D.

Anotace


kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, FCHI, VŠCHT Praha

Studium interakcí bílkovin s RNA metodami výpočetní biochemie a strojového učení

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

Anotace


Centrální dogma molekulární biologie formuluje posloupnost DNA-RNA-protein jako základ pochodů v živých organizmech. Je zřejmé, že v buňkách dochází k častému kontaktu různých biomolekul, přičemž kontakty nejsou zcela náhodné, ale vytváří různé metabolické pochody, funkční dráhy a reakční centra. Příkladem dějů, při kterých je interakce RNA s bílkovinou stěžejní, je např. kompletace ribozomu nebo sestřih DNA pomocí CRISPR/Cas systému. Počítačové simulace představují vhodný nástroj ke studiu takových dějů s atomárním rozlišením na časových škálách od pikosekund po milisekundy. V poslední dekádě jsou simulace a jejich analýzy zároveň mocně podporovány strojovým učením. Tato práce se zaměřuje na aplikaci těchto metod na interakci proteinů s RNA.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, FCHI, VŠCHT Praha

Vývoj moderních štítů elektromagnetického záření jako pasivní ochrany informací před odposloucháváním

Garantující pracoviště: Ústav matematiky, informatiky a kybernetiky
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 matematiky, informatiky a kybernetiky, FCHI, VŠCHT Praha
Aktualizováno: 7.1.2022 12:19, Autor: Jan Kříž

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

Datová schránka: sp4j9ch

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

VŠCHT Praha
na sociálních sítích
zobrazit plnou verzi