První sloučenina křemíku s čtvercovou geometrií

Křemík je velmi zajímavý prvek, v běžném životě jsme jím doslova obklopeni, ať už jde o elektroniku, sklo a další aplikace. Ve svých sloučeninách preferuje koordinační číslo 4 a 6. U koordinačního čísla 4 pozorujeme, v souladu s teorií VSEPR, tetraedrickou geometrii (SiO2, SiH4) a u koordinačního čísla 6 pak oktaedrickou (SiF62-, [Si(acac)3]+).[1]

Continue reading „První sloučenina křemíku s čtvercovou geometrií“

Teoretická studie předpokládá možnost vzniku čtverné vazby mezi atomem uhlíku a železa

Pomocí výpočetních metod byla předpovězena možnost existence čtverné vazby mezi atomy uhlíku a železa.

Continue reading „Teoretická studie předpokládá možnost vzniku čtverné vazby mezi atomem uhlíku a železa“

Nanoscale Research Using AFM & Techniques:Principles of AFM imaging modes

Mikroskopie atomárních sil (Atomic Force Microscopy – AFM) je důležitá mikroskopická technika umožňující mapování povrchu na atomární úrovni. Metoda je založena na sledování interakce povrchu vzorku s velmi tenkým hrotem. Následující video ukazuje základní princip měření.

Continue reading „Nanoscale Research Using AFM & Techniques:Principles of AFM imaging modes“

Dr. Havlík: Lékařská elektronika

Lékařská elektronika není nic komplikovaného, zároveň ale platí, že je to něco, bez čeho se moderní medicína neobejde. Řekneme si tedy něco málo k základním diagnostickým principům a jejich fyzikálním souvislostem, a hlavně, ukážeme si některá měření v praxi. Podíváme se, co je potřeba pro záznam srdeční aktivity a jak vypadá standardní dvanáctisvodové vyšetření. Ukážeme si, jak souvisí hemodynamické parametry s elementárními fyzikálními zákony, jak správně změřit krevní tlak, jak by takové měření vypadat nemělo, byť v klinické praxi skoro vždy vypadá, a také jak se z naměřeného krevního tlaku dá určit hustota rtuti. V poslední části společného setkání se pak podíváme na problematiku umělé plicní ventilace a nastavení optimálních ventilačních parametrů, což je poněkud neradostně aktuální téma, ale hlavně téma opět fyzikálně velmi zajímavé.

Continue reading „Dr. Havlík: Lékařská elektronika“

V. Bartuška: Fyzika společenské změny

Energetická tranzice EU (Green deal) je primárně politický projekt: vize bezuhlíkové budoucnosti, k níž dojdeme, aniž bychom se příliš zabývali námitkami expertů. Součástí Zeleného údělu jsou společenské změny s obrovskými dopady: ovlivní vztahy mezi výrobci a spotřebiteli (consumer vs prosumer), mezi jedincem a společností (řízení spotřeby), mezi státy (co udělají ropní exportéři, až přijdou o většinu svých příjmů?) i mezi společenskými systémy (individualistický Západ vs kolektivistické režimy). Jakou roli mají exaktní vědy – nejen fyzika – při rozhodování o těchto zásadních otázkách?

Continue reading „V. Bartuška: Fyzika společenské změny“

Dr. Cígler: Nanodiamanty jako optické senzory pro biologické prostředí

Techniky snímání, při kterých nedochází k narušení biologického prostředí, se v současné době těší značnému zájmu. Nanodiamant je vysoce biokompatibilní nanomateriál, ze kterého je možné připravit nanosensory nesoucí v krystalové mříži různé typy poruch. Centra dusík-vakance (NV) vykazují vysokou fotostabilitu a unikátní citlivost elektronického uspořádání k magnetickému poli. Jejich spinové vlastnosti mohou být snímány opticky, což umožňuje konstrukci sond založených na kvantově-mechanických interakcích. NV centra, pokud jsou zabudovaná v nanodiamantech, mohou být exponována biologickému prostředí a citlivě indikovat procesy související se změnou spinu, probíhající v blízké vzdálenosti od částice. Budou představeny spinově citlivé molekulární převodníky navržené pro “překlad“ přítomnosti konkrétních analytů do selektivního a jednoznačného odečtu např. pH, redoxního potenciálu a koncentrace askorbátu za fyziologických podmínek.

Continue reading „Dr. Cígler: Nanodiamanty jako optické senzory pro biologické prostředí“

Doc. Richter: Pokročilé funkcionality v subvlnových fotonických a plazmonických strukturách

V této přednášce bude nejprve přiblížen zajímavý svět fotonických a plazmonických nanostruktur a jejich interakce s elektromagnetickým zářením, pomocí jednoduchých příkladů a ukázek (plazmony, fotonické krystaly, metamateriály). Pozornost bude dále věnována několika vybraným zajímavým problematikám, kterými jsme se v poslední době teoreticky zabývali v rámci našeho výzkumu, jako např. subvlnovým mřížkovým vlnovodům, využití pokročilých plazmonických struktur pro senzorické aplikace, nelokální rezonanční odezvě plazmonických struktur, možnostem nereciprokého (jednosměrného) chování struktur pomocí magnetooptického jevu, povrchovým plazmonům v grafenu, apod. Závěrem bude pozornost věnována možnostem simulací takovýchto fotonických nanostruktur.

Continue reading „Doc. Richter: Pokročilé funkcionality v subvlnových fotonických a plazmonických strukturách“

dr. Hruška: O hledání sonických krystalů [Fyz. čtvrtek, on-line]

Sonické krystaly jsou periodická uspořádání makroskopických prvků, která modifikují průchod akustických vln obdobně, jako krystalické látky šíření vln optických. Významný je zejména výskyt pásmové zádrže, jejíž parametry lze ladit a kombinovat s dalšími efekty modifikujícími přenos. Budeme se věnovat základním principům fungování sonických krystalů, jejich možným aplikacím a v neposlední řadě tomu, kde všude je lze přirozeně nalézt.

Continue reading „dr. Hruška: O hledání sonických krystalů [Fyz. čtvrtek, on-line]“

dr. Hospodková: Nitridové polovodiče kolem nás – Fyzikální čtvrtek

V posledních pětadvaceti letech pronikly do polovodičového průmyslu tzv. nitridové polovodiče, založené na sloučeninách dusíku s prvky III. skupinygalliem, indiem a hliníkem. Jejich význam neustále roste a již nyní tyto polovodiče každý den využíváme, aniž bychom si to uvědomovali. Pojďme si ukázat, v čem spočívají výhody těchto polovodičů, kde všude se s nimi setkáváme a pokusme se odhadnout, jaká je jejich budoucnost.

Continue reading „dr. Hospodková: Nitridové polovodiče kolem nás – Fyzikální čtvrtek“

Fyzikální čtvrtek: Nanostruktury v součástkách s kvantověrozměrovými efekty

V této přednášce bude stručně popsán princip epitaxního růstu z hlediska přípravy polovodičových nano-hetero-struktur, jmenovitě kvantových jam (QWs) a kvantových teček (QDs), které se připravovaly i na našem pracovišti v posledních 30 letech.

Continue reading „Fyzikální čtvrtek: Nanostruktury v součástkách s kvantověrozměrovými efekty“

Fyzikální čtvrtek – Sluneční vítr – prof. Kulhánek

Sluneční vítr je neustávající proud částic, kterou zaplavuje Sluneční soustavu naše centrální hvězda – Slunce. Sluneční vítr má v lecčems podobnost se skutečným větrem. Jsou v něm poryvy, dokáže přenášet zvuk a vytvářet víry, ovšem nikoli na vodní hladině, ale na bocích magnetosféry naší Země. Sluneční vítr s sebou nese magnetické pole, které může způsobit magnetické bouře i polární záře. Teprve v posledních letech se dozvídáme, jak sluneční vítr vypadá v těsném okolí Slunce a jak se mění na periferii Sluneční soustavy.

Continue reading „Fyzikální čtvrtek – Sluneční vítr – prof. Kulhánek“

Desalinační baterie bez membrány a s vysokou účinností

Odsolování mořské vody je důležitou cestou k pitné vodě, ale současné postupy jsou energeticky velmi náročné nebo pomalé. V nové publikaci čínských autorů je popsána baterie, která zvládne odsolování i výrobu a ukládání energie.

Continue reading „Desalinační baterie bez membrány a s vysokou účinností“

Nová, zelenější metoda recyklace plastů

Recyklace plastů je důležitým procesem, který může lidstvu ušetřit spoustu neobnovitelných surovin a tak může pomoci snížit objem odpadu. V dnešní době spotřeba plastů stoupá, podepisují se na tom samozřejmě i opatření ve vztahu k pandemii. Nově publikované metoda depolymerizace je energeticky méně náročná než starší metody.[1,2]

Continue reading „Nová, zelenější metoda recyklace plastů“

Oblečení, které udělá z těla baterii

V současnosti probíhá intenzivní výzkum tzv. oblékatelných zařízení (Wearable Devices). To jsou zařízení, které je možné vestavět do běžného oblečení. Jedním z mnoha problémů, které je nutno vyřešit, je napájení těchto zařízení.

Continue reading „Oblečení, které udělá z těla baterii“

Nový aerogel dokáže získat až 6 kg vody denně

Pitná voda je v některých oblastech nedostatkové zboží, čištění vody je náročný proces vyžadující speciální zařízení. Nyní se povedlo připravit materiál, který dokáže získávat vodu ze vzduchu a nepotřebuje k tomu žádnou další infrastrukturu.[1]

Continue reading „Nový aerogel dokáže získat až 6 kg vody denně“

Mechanochemická syntéza amoniaku

Amoniak (NH3) je jednou z nejdůležitějších syntetických surovin, připravuje se převážně Haberovým-Boschovým procesem, kdy jsou dusík a vodík vystaveny tlaku 100 atmosfér a teplotě 500 °C. Tato syntéza je energeticky extrémně náročná, spotřebuje zhruba 1 % z celosvětové produkce energie a je odpovědná za 1,4 % emisí oxidu uhličitého.[5] Nyní byla publikována metoda, která slibuje výrobu amoniaku mechanochemicky za atmosférického tlaku a teplotě 45 °C.[1,2]

Continue reading „Mechanochemická syntéza amoniaku“

dr. Drábová: Jaderné rozjímání [Fyz. čtvrtek, on-line]

Pozvánka na on-line fyzikální čtvrtek. Přednášet bude Ing. Dana Drábová, Ph.D., dr. h. c. mult. (Státní úřad pro jadernou bezpečnost), sledovat přednášku bude možné sledovat na youtube.

Continue reading „dr. Drábová: Jaderné rozjímání [Fyz. čtvrtek, on-line]“

Bičák, Bursa, Krtouš, Ledvinka, Pejcha, Semerák: Černé díry – Nobelova cena 2020

Záznam mimořádné přednášky (jinak druhé v pořadí v zimním semestru 2020) v rámci semináře Filosofické problémy fyziky (NPOZ007), zajišťovaného Ústavem teoretické fyziky MFF UK, z 22. 10. 2020 na téma: Nobelova cena 2020 za černé díry. Tato mimořádná přednáška byla aktuálně zařazena při příležitosti udělení Nobelovy ceny za fyziku v roce 2020 za teoretický i experimentální výzkum černých děr.

Continue reading „Bičák, Bursa, Krtouš, Ledvinka, Pejcha, Semerák: Černé díry – Nobelova cena 2020“

Elektronická kůže jako levná a recyklovatelná náhrada elektroniky

Elektronika, kterou nosíme na těle už je dnes poměrně běžná, chytré hodinky je možné koupit za relativně malý peníz. Problém je ale v tom, že se stále jedná o poměrně masivní zařízení, které není úplně pohodlné. Nedávno byla publikována výroba umělé kůže, obsahující jednoduchý elektrický obvod, která je skutečně nositelná (wearable) a poměrně dobře samoopravitelná (self-healing).[1,2]

Continue reading „Elektronická kůže jako levná a recyklovatelná náhrada elektroniky“

Nanostroj měnící světlo na práci

Nanotechnologie hýbou světem a je to velmi živé vědecké odvětví. Jednou z nejzajímavějších oblastí je vývoj nanostrojů (molekulárních strojů), tzn. nanoskopických útvarů, které dokáží generovat pohyb. Zpravidla jsou živené chemickou energií, ale teď se povedlo vyrobit nanostroj, který mění světlo na mechanickou práci. Ukázku molekulárního motoru můžete vidět v odkazu [1].

Continue reading „Nanostroj měnící světlo na práci“

Degradace PET s využitím enzymů

Polyethylentereftalát, PET, je jeden z nejběžnějších plastů. Vyrábí se v obrovských množstvích (v roce 2016 bylo vyrobeno cca 56 miliónů tun) a samozřejmě ho obrovské množství končí na skládkách a pochopitelně i v přírodě. Recykluje se jen malá část, proto se hledají cesty na jeho biodegradaci.

Continue reading „Degradace PET s využitím enzymů“