O výzkumu v Antarktidě s Ladislavem Siegerem v pořadu České televize Wifina

Ing. Ladislav Sieger z katedry fyziky FEL ČVUT si tentokrát s moderátory populárního magazínu WIFINA povídal o historii a současném výzkumu v Antarktidě. Pořad byl odvysílán 16.9. v České televizi. (https://decko.ceskatelevize.cz/wifina – druhá reportáž). V rámci expedic Ing. Sieger navštívil Antarktidu již šestkrát. S dalšími členy expedice instaloval na argentinské polární základně Marambio UV spektrofotometr na měření UV záření a ozonové díry včetně družicového přenosu dat do celosvětové databáze měření ozonu. Tento výzkum přispěl k tomu, že Česká republika získala v roce 2012 ocenění OSN (zlatou plaketu) za práci v oblasti ochrany ozonové vrstvy. Více informací o výzkumu ČVUT v Antarktidě se lze dočíst v magazínu ČVUT TechniCall na tomto odkazu .

Velký úspěch doktorandského studenta Jana Faita v soutěži o Cenu Milana Odehnala

Jan Fait se umístil na třetím místě v soutěži o Cenu Milana Odehnala, která ve dvouletých intervalech oceňuje mladé autory vědeckých prací z oboru fyziky. Milan Odehnal (15. 12. 1932 – 17. 9. 1988) byl vynikající experimentátor i teoretik ve fyzice nízkých teplot, jedna z nejvýznačnějších postav české fyziky šedesátých až osmdesátých let 20. století. Soutěže se zúčastnilo celkem dvacet šest účastníků. Vítězem soutěže se stal Arman Tursunov z Fyzikálního ústavu Slezské univerzity v Opavě za teoretické studium černých děr. Slavnostní předávání cen proběhlo 9.9.2020 na 20. konferenci českých a slovenských fyziků v Praze.

Ve své práci se Jan Fait věnuje vytváření fotonických struktur v diamantu. Diamant se vyznačuje řadou zajímavých fyzikálních vlastností, mezi které se řadí přítomnost barevných center, která jsou tvořena příměsovými atomy (např. křemík nebo dusík). Barevná centra lze využít jako zdroje světla sestávajícího se z jednotlivých fotonů. Takové zdroje jsou nyní intenzivně zkoumány pro bezpečný (kvantový) přenos informací. Barevná centra jsou zároveň citlivá na fyzikální a chemické podmínky ve svém okolí a lze je tak využívat v senzorech, např. teploty, magnetického pole anebo přítomnosti chemických látek, s aplikacemi zejména v medicíně. Fotonické struktury umožňují nasměrovat emitované fotony do preferovaného směru a tím zvyšují účinnost detekce, která je stěžejní pro aplikace. Jan Fait se věnuje, jak novým postupům pro vytváření nanostruktur v diamantu za pomoci tenké vrstvy amorfního křemíku, tak optimalizaci fotonických struktur, pro dosažení maximální účinnosti detekce fotonů. Práce probíhá v úzké spolupráci mezi katedrou fyziky Fakulty elektrotechnické ČVUT a Fyzikálním ústavem AVČR.

Foto: Fyzikální ústav Akademie věd ČR. V první řadě zleva: E. Hulicius, A. Valkárová, A. Fejfar a za nimi nositelé Ceny Odehnala 2020 Z. Kašpar a J. Fait

Mimořádně pozitivní odezva na seminář „Chemie na ČVUT“

Katedra fyziky Fakulty elektrotechnické ČVUT se na podzim roku 2019 podílela na ojedinělé a velice úspěšné akci „Chemie na ČVUT“ , která byla určena středoškolským učitelům a jejich žákům. Cílem bylo představit chemii jako zajímavý obor, který je součástí výuky a výzkumu na řadě fakult ČVUT.

Na katedře fyziky si účastníci vyzkoušeli řadu praktických experimentů v laboratořích: Kultivaci bakterií z potravin a otisků prstů a potlačení jejich růstu pomocí elektrických výbojů v mikrobiologické laboratoři s dr. Jaroslavem Jírou. Měření léčiv pomocí impedančních senzorů s diamantovými a zlatými nanočásticemi s dr. Ilonou Ali Bláhovou. A připravovali si sami elektrický biosenzor z papíru a grafitu/grafénu s prof. Bohuslavem Rezkem. Prof. Rezek také přednášel účastníkům na téma “Moderní biosenzory: principy, materiály a řešení aktuálních výzev”.

Prvního ročníku semináře Chemie na ČVUT se zúčastnilo 53 účastníků a podle jejich odezvy byla akce mimořádně úspěšná. Průběh akce ilustruje tento videosestřih ze semináře. Účastníci vyjádřili přání, aby se tento seminář stal tradicí a pochvalovali si vydařený koncept propojení odborných přednášek a praktických experimentů. Díky velkému úspěchu akce se můžeme těšit na její opakování. Seminář Chemie na ČVUT proběhne 5. února 2021 a bude opět akreditován v rámci Dalšího vzdělávání pedagogických pracovníků (DVPP).

Diskuse o sítích 5G s Ladislavem Siegerem na CNN Prima News

V pořadu 360° Pavlíny Wolfové na CNN Prima News diskutovali doc. Lukáš Jelínek z katedry elektromagnetického pole a Ing. Ladislav Sieger z katedry fyziky FEL ČVUT o sítích 5G. Sítě 5G jsou považovány za budoucnost moderních telekomunikačních technologií. Jako vše nové jsou provázeny nedůvěrou a strachem z neznámého. V pořadu bylo vysvětlováno co to jsou 5G sítě s tím, že řada technologií je shodná s již používanými standardy.

O nanodružicích s Ladislavem Siegerem v pořadu České televize WIFINA

V pořadu České televize WIFINA si s moderátorem povídal Ing. Ladislav Sieger z katedry fyziky FEL ČVUT o nanodružicích a jejich významu pro pro technologický a materiálový výzkum a výzkum nových senzorů. Ladislav Sieger je součástí týmu pro výzkum materiálů v projektu Centra pokročilých aplikovaných věd (CAAS MATE). Hovořilo se také o využití vědeckých družic pro výzkum vesmíru a Země. V pořadu byly využity záběry ze stavby a startu české nanodružice VZLUSAT1 (www.vzlusat1.cz), které byly pořízeny ve VZLU a.s. Letňany, kde podstatná část družice ve spolupráci s Ladislavem Siegerem a jeho studenty několik let vznikala. Rozhovor byl natáčen v laboratoři katedry fyziky ČVUT FEL a vysílán 9.6.2020 na https://decko.ceskatelevize.cz/wifina (vybrat datum 10.6.2020, poslední reportáž v rámci pořadu).

Ocenění prof. Kulhánka za přípravu vynikajících studijních materiálů

Profesor Petr Kulhánek byl v zimním semestru 2019/2020 oceněn děkanem FEL ČVUT za vynikající pedagogickou činnost v oblasti přípravy studijních materiálů. Prof. Kulhánek vyučuje od roku 1983, tedy 37 let. Tradičně vyučuje na FEL ČVUT základní kurz fyziky pro bakalářské studenty. Založil také předmět Astrofyzika a čtyřsemestrální kurz Teoretické fyziky. Je autorem dvou tištěných vysokoškolských učebnic (Vybrané kapitoly z teoretické fyziky a Úvod do teorie plazmatu) a sedmi skript, které jsou dostupné online. Materiály jsou vždy průběžně aktualizovány pro potřeby dané skupiny studentů. Byl jedním z prvních na fakultě, kteří natočili vysokoškolské kurzy pro potřeby distanční výuky (Youtube ČVUT FEL, VŠPřednášky.cz). Podílí se na tvorbě řady dalších interaktivních materiálů.

Na titulní stránce časopisu Carbon

Naše práce „Biochemicky selektivní interakce hydrogenovaných a oxidovaných ultra-malých nanodiamantů s proteiny a buňkami“ byla nedávno publikována v časopisu Carbon  [Machova et al., Carbon 162 (2020) 650-661, doi:10.1016/j.carbon.2020.02.061] a vybrána pro titulní stránku časopisu (pdf). Velmi malé nanočástice o velikosti menší nebo srovnatelné s póry buněčné membrány (1-5 nm) mají významný potenciál v oblasti biomedicíny. V naší studii jsme provedli systematický výzkum základních biochemických interakcí takovýchto ultra-malých hydrogenovaných a oxidovaných detonačních nanodiamantů (DND) s biomolekulami a lidskými buňkami. Použili jsme zejména metodu hmotnostní spektrometrie (LC-MS / MS) pro kvalitativní a kvantitativní analýzu proteinové korony jako funkci povrchové chemie a velikosti DND. Zjistili jsme, že interakce proteinů s DND souvisí spíše s jejich povrchovou chemií (zakončení H / O) než s velikostí. Bioinformatická charakterizace identifikovaných proteinů ukázala na silný vliv elektrostatické interakce mezi proteiny a DND v závislosti na jejich zakončení povrchu. Tato specifická interakce vedla k tvorbě různých proteinových koron na hydrogenovaných nebo oxidovaných 2 nm DND, které ovlivňovaly také jejich interakci s buňkami včetně různé úrovně cytotoxicity. Práce byla provedena společně týmy z Univerzity Karlovy v Praze, Akademie věd České Republiky a Českého vysokého učení technického v Praze.

Obrázek na obálce ukazuje schematicky, jak ultra-malé (2 nm) nanodiamanty ovlivňují tvorbu proteinové korony. Nanodiamanty jsou znázorněny jako nanokrystaly s mřížkou atomů uhlíku s hydrogenovaným povrchem (modrá) nebo oxidovaným povrchem (červená). Skutečné chemické skupiny na povrchu nejsou pro jednoduchost zobrazeny. Každý typ nanodiamantů interaguje přednostně s různými typy proteinů, čímž vytváří specifickou koronu, která je znázorněna odlišnou strukturou a zbarvením proteinů. Struktury proteinů v modré barvě jsou znázorněny ve specifické interakci s hydrogenovanými nanodiamanty, struktury proteinů v červené barvě jsou uvedeny ve specifické interakci s oxidovanými nanodiamanty.

Na obálce časopisu Matter and Radiation at Extremes

Skupina silnoproudých výbojů z katedry fyziky (FEL, ČVUT v Praze) publikovala článek „Ion acceleration and neutron production in hybrid gas-puff z-pinches on the GIT-12 and HAWK generators“ v americké časopise Matter and Radiation at Extremes (D. Klir et al., MRE 5, 026401 (2020), doi: 10.1063/1.5132845). Článek vznikl v rámci mezinárodní spolupráce s vědci z USA (US Naval Research Laboratory, Washington) a Ruské federace (Ústav silnoproudé elektroniky, Ruská akademie věd, Tomsk). Editoři tuto publikaci zařadili mezi významné články (tzv. „featured article“) a na obálku květnového čísla vybrali obrázek schematicky znázorňující použitou konfiguraci elektrického výboje. Tato originální konfigurace výboje typu z-pinče umožnila urychlení elektronů a iontů na relativistické energie. Pozorované energie (desítky MeV) přesáhly nejvyšší hodnoty doposavad získané pomocí nanosekundové impulzní výkonové techniky. Významným přínosem článku je skutečnost, že se rekordní hodnoty energií podařilo získat na dvou nezávislých zařízeních.

10. ročník Přípravných kurzů matematiky a fyziky

Již po desáté organizovala katedra fyziky Fakulty elektrotechnické ČVUT během letního semestru 2020 Přípravný kurz matematiky a fyziky pro středoškolské studenty, kteří se připravují na maturitu či přijímací zkoušky na vysoké školy technického směru. Do kurzů se letos přhlásilo více než 130 studentů a jejich výuka probíhala ve dvou paralelkách matematiky a jedné paralelce fyziky. Zástupci fakulty věří, že se s řadou studentů budou na ČVUT setkávat i v novém zimním semestru.

Daria Miliaieva získala Cenu děkana za prestižní dizertační práci

Dne 12. února na setkání vědecké rady předal děkan Fakulty elektrotechnické ČVUT prof. Mgr. Petr Páta, Ph.D. Cenu děkana dr. Darie Miliaieva za prestižní dizertační práci na téma “Assembly and optoelectronic properties of nanodiamond-dye composites”. Školitem byl prof. Bohuslav Rezek. Práce probíhala v rámci Centra pokročilé fotovoltaiky ČVUT v úzké spolupráci s kolegy ve Fyzikálním ústavu AVČR. Podpořily ji také další grantové projekty GAČR, SGS a MŠMT. Ve své práci dr. Daria Miliaieva úspěšně vyvinula novou technologii pro přípravu nanokompozitu diamantových nanočástic (nanodiamantů) s organickými barvivy a charakterizovala je pomocí mikroskopických a spektroskopických metod. Dr. Miliaieva tak prokázala vytvoření nanokompozitu a navrhla jeho strukturální model. Zjistila, že fotovoltaické napětí je v takovém kompozitu výrazně zvýšeno, zejména v případě polyfunkčních nanodiamantů, které obsahují kyslíkové i vodíkové funkční skupiny. Podařilo se jí také spolu s kolegy připravit a charakterizovat prototyp slunečního článku. Publikace, na kterých se dr. Miliaieva podílela jako hlavní autor nebo spoluautor, mají již více než 40 citací. Práce je k nahlédnutí na DSpace ČVUT.