Aktivní hmota je mezioborová disciplína spojující biology, fyziky, chemiky i robotiky. Zkoumá vznik kolektivních jevů v živé přírodě, jako jsou hejna ptáků či kolonie bakterií, a jejich využití v robotice. V přehledovém článku v Československém časopise pro fyziku ukazujeme, že ačkoli je plné naplnění těchto cílů zatím vzdálené, obor již přináší řadu zajímavých výsledků.  

Koncem roku 2025 M. Protsak a K. Biliak úspěšně obhájily své disertační práce řešené na naší katedře. Ve svých pracích se pod vedením prof. A. Choukourova věnovaly přípravě opticky aktivních nanomateriálů a nanokapalin pomocí metod založených na plazmových technologiích i charakterizaci připravovaných nanomateriálů. 

Oběma srdečně gratulujeme !!

V nedávném článku v Advanced Optical Materials představujeme distribuované Braggovy reflektory na bázi PAVTD plazmových polymerů dopovaných nanočásticemi stříbra, které lze ladit napříč celým viditelným spektrem. Na těchto strukturách ukazujeme výhody důsledného provázání optických vlastností jednotlivých materiálů, modelování, přípravy a analýzy celého systému vrstev.

Dr. Artem Ryabov z naší katedry uspěl v poslední projektové výzvě GAČR s návrhem projektu Quantum and classical switching in driven underdamped Josephson junctions, kterému bylo uděleno financování. Tento projekt bude řešen na naší katedře do roku 2028.

Gratulujeme !! 

V rámci projektu ERDF byl pro naši katedru pořízen nový hrotový profilometr Bruker DEKTAK PRO a nové křemenné mikrováhy s disipačním monitoringem (QCM-d) QSense Explorer. Tyto dva přístroje výrazně rozšíří možnosti výzkumu našich studentů v rámci jejich kvalifikačních prací.   

Možnost regulovat velikost nanočástic produkovaných plynovými agregačními zdroji představuje jeden ze zásadních kroků pro širší uplatnění tohoto způsobu přípravy nanočástic. V právě vyšlém článku jsme představili jednoduchou možnost kontroly velikosti připravovaných nanočástic, která je založena na přídavném RF plazmatu v agregační komoře.

V rámci studia rezistivního přepínání v nanokapalinách Ag/PEG se nám podařilo identifikovat 3 různé odporové stavy rekonfigurovatelné vnějším elektrickým polem a představit první ekvivalentní elektrický obvod charakterizující takovýto systém. Tyto výsledky, které jsou důležité pro neuromorfní inženýrstvý, jsou shrnuty v článku publikovaném v prestižním časopise Advanced Science. 

Na otázku, jak ovlivňuje složení a morfologie nanočásticových sítí na bázi stříbra dynamiku jejich rezistivního přepínání pro neuromorfní inženýrství se snaží odpovědět právě publikovaný článek Silver-Based Self-Organized Resistive Switching Nanoparticle Networks with Neural-Like Spiking Behavior: Implications for Neuromorphic Computing vzniklý v rámci široké mezinárodní spolupráce.

Na mezinárodní konferenci E-MRS Spring Meeting, pořádané v květnu 2025 ve francouzském Štrasburku, získal dr. Daniil Nikitin z naší katedry cenu za nejlepší orální prezentaci, která se týkala odporového spínání v nanokapalinách.

Tímto Daniilovi srdečně gratulujeme!!

Nejnovější výzkum skupiny prof. Shukurova byl přijat do časopisu Materials Today Sustainability. Zkoumá využití hybridních nanomateriálů vyrobených z plazmově polymerovaných nanočástic a naprašovaných vrstev boru pro laserem řízenou proton-borovou fúzi, tedy pro bezneutronový, bezodpadový a udržitelný zdroje energie. Děkujeme spolupracovníkům z ELI Beamlines Facility, Centre for Light Matter Interaction at Queen's University Belfast, University of Jyväskylä, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, and J.E. Purkyně University.

Reflektory na bázi multivrstev nanokompozitů plazmonických nanočástic a plazmových polymerů lze využít jako senzory pro detekci par polárních rozpouštědel. Použitá technika přípravy polymerní složky dovoluje využít bobtnání a smršťování celé struktury senzoru. Optická charakterizace senzoru umožnila sledování změn v jeho struktuře při opakovaných cyklech vystavení parám.

Studii jsme publikovali v ACS Applied Materials & Interfaces.

V rámci projektu GAČR 22-16667S, který byl řešen ve spolupráci s Fyzikálním Ústavem MFF UK, se nám podařilo úspěšně dokončit další studii zaměřenou na možnost přípravy hybridních povrchů na bázi Nb₂O₅ dekorovaného zlatými nanostrukturami, které jsou zároveň SERS-aktivní i recyklovatelné pomocí UV záření.

Výsledky této studie jsou shrnuty v článku, který byl otištěn v časopise Material Letters.

.

Velká gratulace naší doktorandce Marii Protsak ze skupiny prof. Shukurova k její nové publikaci v ACS Applied Nano Materials! Tento výzkum, který probíhal  ve spolupráci s Montreal Polytechnique, se zabýval studiem optických vlastností ZrN@SiN core@shell nanočástic  připravovaných reaktivním naprašováním s agregací v plynu. Klíčové zjištění je následující: účinek LSPR lze řídit úpravou poréznosti, a tím i efektivního indexu lomu slupky SiN, a to i při teplotách nad 400 °C.

Na naší katedře jsme vyvinuli novou metodu umožňující přípravu na nanočásticích založených termochromních vrstev, tedy vrstev, u kterých dochází k vratné změně elektrických a optických vlastností s teplotou. Výsledky naší studie byly publikovány v časopise Scientific Reports v článku „Novel technique to produce porous thermochromic VO₂ nanoparticlefilms using gas aggregation source“.

Dne 20.2.2025 Natalie Khomiakova z naší katedry úspěšně obhájila svou disertační práci zabíbající se modifikací textilií pomocí technik založených na nerovnovážném plazmatu.

Natalii gratulujeme a přejeme jí mnoho úspěchú v její další vědecké kariéře i v soukromém životě!

Borrelia afzelii, patogenní bakterie, způsobuje u lidí lymskou boreliózu, která může být smrtelná, pokud není včas diagnostikována. Doc. O. Kylián a dr. A. Kuzminova se podíleli na vývoji nové techniky umožňující citlivou detekci tohoto patogenu. Výsledky této společné studie s JČU jsou shrnuty v článku „Tailored functionalization of plasmonic AgNPs/C:H:N:O nanocomposite for sensitive and selective detection“ publikovaném v Journal of Biophotonics.