Výzkumné skupiny na ÚCHI

Zde uvádíme stručný přehled výzkumných skupin, kontakty na odpovědné osoby lze nalézt zde.

Laboratoř bioinženýrství a funkčních materiálů

(doc. Šóoš, Dr. Hassouna)

Laboratoř biotechnologie a funkčních materiálů se zabývá vývojem a výrobou materiálů s vysokou přidanou hodnotou, což často vyžaduje znalosti z různých oblastí poznání od interakcí na nano-úrovni až po makroskopické měřítko na úrovni výrobního aparátu. Pochopení těchto jevů umožňuje vývoj nových nebo optimalizaci existujících postupů pro výrobu materiálů budoucnosti. Celý proces lze rozdělit do následujících fází: 1) příprava a modifikace stavebních jednotek (nanočástic, krystalů a nanokapek), 2) tvorba hierarchických struktur z nanočástic, 3) charakterizace materiálů, 4) modelování řídících mechanismů, 5) aplikace funkčních materiálů pro doručování léčiv, tkáňové inženýrství, uchovávání potravin, automobilový průmysl atd. Více informací »

Laboratoř flotace a povrchových jevů

(Dr. Basařová)

Převážně experimentální studium dějů ve vícefázových systémech (kapalina - plyn - pevná fáze). Výzkumná témata: studium interakcí bublin a částic, adheze bubliny na povrch částice, rychlost a dynamika bublin, vliv povrchově aktivních látek na výše zmíněné děje, studium specifických vlastností vodných roztoků alkoholů. Více informací »

Laboratoř heterogenních katalytických reaktorů

(prof. Marek, doc. Kočí)

Modelování a experimentální studium katalytických reaktorů se zaměřením na automobilový průmysl a ochranu ovzduší. Reakční mechanismy a kinetika heterogenních katalytických reakcí pro snížení obsahu škodlivin ve výfukových plynech (oxidace CO, uhlovodíků a pevných částic, redukce NOx). Příprava a optimalizace porézních katalytických vrstev s definovanou mikro- a nano-strukturou, jejich snímkování a 3D počítačová rekonstrukce. Víceúrovňové matematické modelování a počítačové simulace od nano-měřítka po celý reaktor. Průmyslové aplikace. Více informací »

Laboratoř chemické robotiky

(prof. Štěpánek, Dr. Grof, Dr. Zadražil, Dr. Čejková, Dr. Hanuš)

Návrh a syntéza chemických robotů („umělých buněk“): příprava a charakterizace těl a vnitřních kompartmentů chemických robotů – lipozomy, anorganické nano- a mikročástice (SiO2, Fe3O4), termoresponzivní polymery, enkapsulace aktivních látek a jejich řízené vylučování, povrchová modifikace syntetizovaných částic za účelem specifické adheze k   povrchům na principu interakce ligand-receptor, studium orientovaného pohybu částic („umělá chemotaxe“). Aplikace chemických robotů: např. v medicíně (řízené vylučování léčiv, distribuovaná diagnostika), inteligentní čištění (ničení toxických látek, dezinfekce těžko dostupných míst). Farmaceutické inženýrství, vývojem nových matematických modelů a simulačních nástrojů pro částicové procesy aj. Více informací »

Laboratoř mikrochemického a biochemického inženýrství

(prof. Hasal, prof. Šnita, prof. Přibyl, doc. Slouka, Dr. Lindner, Dr. Vobecká)

Bioinženýrský výzkum převážně experimentální, příklady témat: palivové články, biologické čištění odpadních vod, membránové reaktory. Experimentální studium mikrostrukturovaných systémů: segmentovaný tok (mikrofluidní reaktor se segmentovaným tokem), mikroelektrody, mikroelektrodové senzory, imunoaplikace (biosenzory), výroba a optimalizace mikrofluidních zařízení, použití 3D tiskárny, elektrodialýza (poloprovozní jednotka). Matematické modelování, teoretické studium: simulace dějů v mikroměřítku (segmentovaný tok, elektrochemické děje v okolí mikroelektrod, elektroosmotický tok aj.). Více informací »

Laboratoř nelineární dynamiky

(prof. Schreiber, Ing. Schreiberová, Dr. Kohout)

Experimentální studium: enzymové oscilační reakce v průtočném promíchávaném reaktoru (např. reakce    glukóza-ferrikyanid-glukózo-oxidáza, reakce urea-ureáza) a pH-oscilační reakce ve dvou propojených reaktorech, sledování přenosu excitací (např. reakce thiosíran-siřičitan-peroxid vodíku). Matematické modelování: simulace experimentů, nelineární chování v katalytických konvertorech výfukových plynů, v soustavách excitabilních buněk (srdeční a gliové buňky), dynamika metabolických procesů ve fotosyntetizujících jednobuněčných organismech, chemická dynamika v atmosféře, metodika a software pro analýzu stability složitých reakčních mechanismů. Více informací »

Laboratoř polymeračního inženýrství, ukládání energie a nanotechnologií

(prof. Kosek, Dr. Zubov, Dr. Pocedič, Dr. Mazúr)

Výzkumné aktivity skupiny pokrývají experimentálně i teoreticky široké pole aktuálních chemicko-inženýrských témat. V oblasti polymerů se věnujeme studiu morfologie v závislosti na podmínkách v průmyslových reaktorech, vývoji hi-tech izolačních materiálů a měření základních transportních veličin. V této problematice máme bohatou průmyslovou i akademickou spolupráci. Druhým nosným výzkumným tématem je ukládání energie ve stacionárních průtočných uložištích a superkapacitorech a její získávání v mobilních palivových článcích zejména na kovové palivo. Dále se zabýváme přípravou a aplikací nanočástic zejména oxidů přechodných kovů v solárních článcích 3. generace, bateriích, fotolýze vody a v dalším energetickém použití. Všechna zmíněná témata studujeme experimentálně i pomocí matematického modelování. Více informací »

Laboratoř požárního inženýrství

(doc. Jahoda)

Inženýrský pohled na procesy spojené se vznikem a šířením požárů. Experimentální studium: rychlost hoření kapalin, hmotnostní úbytek materiálů, charakteristiky plamene. Matematické modelování – teoretické studium: vznik,  rozvoj a šíření požáru, proudění vzduchu a spalin, tepelný rozklad pevných látek, rychlost odpařování kapalin, hašení, evakuace osob. Více informací »

Laboratoř sdílení hmoty

(doc. Linek, doc. Moucha, doc. Vaněk, Dr. Rejl, Dr. Valenz, Dr. Haidl)

Základní i aplikovaný převážně experimentální výzkum procesů sdílení hmoty ve vícefázových systémech. Aparatury poloprovozního měřítka (míchané nádoby, kolony), spolupráce s průmyslem. Procesní a systémové inženýrství - využití špičkového software (ASPEN, HySYS) pro návrh, výpočty, optimalizaci a řízení technologických procesů. Více informací »