Search

Important links

Academic bulletin

abicko

Movies from world of sciences

videoprezentace-blok-bgd.jpg

BIOCEV

biocev-logo-color-horizontal.jpg

More about BIOCEV project

 

ALISI

ALISI

Nominace na Cenu Wernera von Siemense

Ve čtvrtek 5. února vyhlásí společnost Siemens Česká republika na slavnostním galavečeru v Betlémské kapli výsledky 17. ročníku Ceny Wernera von Siemense. Tradiční soutěž o nejlepší diplomové, doktorské a vědecké práce a o nejlepšího vysokoškolského pedagoga vzniká za významné spolupráce a partnerství s Akademií věd ČR, Českou konferencí rektorů, Českým vysokým učením technickým v Praze a Univerzitou Karlovou. I letos jsou nejvyšší představitelé těchto institucí garanty jednotlivých kategorií a předsedy příslušných porot. Předseda Akademie věd ČR prof. Jiří Drahoš je garantem jedné ze dvou hlavních kategorií – Nejvýznamnější výsledek základního výzkumu – jejíž vítěz získá mj. 300 000 Kč, stejně jako vítěz druhé hlavní kategorie – Nejvýznamnější výsledek vývoje/inovace.

 

Nominace na Cenu Wernera von Siemense v kategorii Nejvýznamnější výsledek základního výzkumu

 

Model rekonstrukce glykémie z hodnot CGMS senzoru v podkoží
Tým: Ing. Tomáš Koutný, Ph.D.
Pacienti s diabetem, kterých je na světě dle odhadů 382 milionů, musí svůj aktuální stav kvůli inzulinu kontrolovat asi čtyřikrát denně pomocí samoměření krve. Někdy se používá detailní monitorování systémem kontinuálního měření glukózy, který měří její koncentraci v podkoží každých pět minut. Práce Tomáše Koutného představuje fyziologický model, který lékaři umožní věrnější pohled na vývoj koncentrace glukózy v krvi. Model umožňuje vypočítat koncentraci z hodnot naměřených v podkoží, a nepřináší tak žádné další nároky na měření oproti stávajícím standardům.
 
Regulované formální modely v informatice
Tým: prof. RNDr. Alexander Meduna, CSc.
Všechna moderní technologie je založená na tom, že spolu hardware a software komunikují. Tým Alexandera Meduny zkoumá mechanismy vzniku počítačových jazyků a hledá metody, jak jejich vývoj zdokonalit. Jádro jeho výzkumu spočívá v zavedení nových konceptů tzv. regulovaných formálních modelů v informatice se zaměřením na modely pro jazyky, např. automaty a gramatiky. Ty jsou vhodné pro aplikace v mnoha oblastech moderní informatiky, např. v bioinformatice či výpočetní lingvistice.
 
Zařízení pro dopravu vodných elektrolytů v mikro- a nanofluidních systémech pomocí vkládaných elektrických polí
Tým: doc. Ing. Michal Přibyl, Ph.D.
S rostoucím významem mikro- a nanotechnologií vzniká potřeba účinně ovlivňovat a řídit transport tekutin na malém prostorovém měřítku. Výzkumný tým Michala Přibyla se zabývá studiem transportu vodných elektrolytů vlivem působícího elektrického pole v mikrofluidních čipech. Během jejich výzkumů se jim podařilo vyvinout matematický model, který umožňuje přesně předpovídat chování elektrolytů v systémech s velmi malým rozměrem. Jedná se o vůbec první úspěšnou analýzu tohoto typu matematického modelu v oblasti elektroosmotických čerpadel buzených střídavým elektrickým polem. Jako jediní také Michal Přibyl a jeho kolegové zkoumali účinnost elektroosmotických čerpadel z hlediska množství vložené a využité energie a podařilo se jim nalézt uspořádání, ve kterých mohou tato čerpadla bez pohyblivých částí překonávat protitlaky v řádu megapascalů.
 
Identifikace a rozhodování v podmínkách neurčitosti
Tým: prof. Ing. Miroslav Šimandl, CSc.
Existuje mnoho oblastí, ve kterých je důležité umět správně předpovědět budoucí vývoj zkoumaných systémů, ale kde to například složitost dějů neumožňuje. Znalost budoucího vývoje systémových veličin a výskytu chyb v systému přitom může být životně důležitá v úlohách, jakými jsou řízení technologických procesů, sledování a navigace, rozpoznání obrazu, komunikace, doprava, předpověď počasí ad. Týmu Miroslava Šimandla se úspěšně daří vyvíjet matematický aparát umožňující obecné řešení úloh odhadu a detekce s možností uplatnění v různých oblastech. Navržené přístupy v oblasti automatického odhadování a detekce změn v podmínkách neurčitosti představují nejen přínos v oblasti rozvoje vědní disciplíny samotné, ale v praxi mohou vést třeba k výrazným ekonomickým úsporám nebo zvýšení bezpečnosti.
 
Dálkové řízení reakčně-difusních procesů pomocí chemických mikrobů
Tým: prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.
Výzkumná skupina Františka Štěpánka se zabývá miniaturizací chemických procesů, jako je například syntéza farmaceutických účinných látek, a to až na úroveň srovnatelnou s velikosti živých buněk. Miniaturizace by se dala využít pro přípravu léčiv na míru pro každého pacienta. Týmu se podařilo zkonstruovat funkční systém, který umožňuje v mikroskopických částicích dálkově řídit rychlost difuze (pohybu a vzájemného promíchávání molekul) a reakce (přeměny jedné molekuly na jinou). To obnášelo přípravu tzv. chemických robotů, vývoj nanočástic fungujících jako miniaturní „ antény“, spojení těchto komponent do funkčního celku a konečně vývoj metod pro přesné řízení rychlosti uvolňování látek a jejich reakce, a to jak v prostoru, tak v čase.
 
3D modelování procesu filtrace přes polymerní nanovláknové filtry vyrobené elektrostatickým zvlákňováním
Tým: M.Sc. Wannes Sambaer, Ph.D., prof. Ing. Martin Zatloukal, Ph.D.

Nanovláknové netkané textilie mají velký potenciál využití, uplatňují se ve speciálních filtrech, v tkáňovém inženýrství i v dalších oblastech (nejen) medicíny. Současný výzkum v modelování procesů těchto nanotechnologií se provádí pouze na virtuálních a zidealizovaných nanovláknových strukturách. Wannes Sambaer a Martin Zatloukal našli nový způsob modelování procesů filtrace přes speciální filtry připravené pomocí elektrostatického zvlákňování. Metodika je využitelná jak k detailnímu porozumění základních principů, faktorů a vlivů jednotlivých parametrů na průběh samotné filtrace, tak k návrhu či optimalizaci struktury nanovláknových filtrů pro konkrétní účel.

 

Nominace na Cenu Wernera von Siemense v kategorii Nejvýznamnější výsledek vývoje/inovace

Nízkošumový fluxgate senzor získaný precizní kontrolou magnetické anizotropie
Tým: Ing. Mattia Butta, Ph.D.
Magnetické senzory nacházejí své uplatnění v mnoha oborech. V poslední době jsou tzv. senzory fluxgate předmětem zájmu lékařské diagnostiky v oboru magnetokardiografie (MKG). Pro tento účel vyvinul Mattia Butty nízkošumový senzor fluxgate využívající magnetické mikrodráty. Dosud tento typ senzoru dosahoval vysokého šumu, a proto nebyl vhodný pro MKG. Autorovi se ale podařilo snížit šum senzoru na desetinu původní hodnoty, což umožňuje použít senzory fluxgate i pro magnetokardiografii.
 

Interakční komora pro aplikace spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS)
Tým: prof. Ing. Jozef Kaiser, Ph.D.
Předmětem práce Josefa Kaisera a jeho týmu je interakční komora, vyvinutá pro potřeby analýzy materiálů pomocí laserové spektroskopie. Komora byla navržena se zaměřením na spektroskopii laserem indukovaného plazmatu (LIBS). K plnému využití potenciálu metody LIBS vyvinul tým speciální interakční komoru. Její hlavní přínos je ve výrazném zefektivnění výzkumu v oblasti metody LIBS, jejíž aplikace jsou využitelné v oblasti rychlé materiálové analýzy v průmyslu či ve stavebnictví, kontroly kvality, identifikace geologických materiálů pro těžařský průmysl, dále na ochranu životního prostředí, pro forenzní analýzu či vesmírný výzkum.
 

Rezistometrický senzor pro měření korozní rychlosti v atmosféře
Tým: Ing. Milan Kouřil, Ph.D.
Evropskou unií podporovaný projekt Musecorr vyvinul a uvedl na trh systém, který umožňuje s vysokou citlivostí detekovat korozní úbytky různých kovů. Milan Kouřil optimalizoval čidla tak, že systém dosáhl maximální citlivosti a přesnosti. Senzory mohou pracovat ve vysoce agresivních podmínkách průmyslových atmosfér a provozů, nebo naopak ve velice mírných atmosférách archivů, muzeí a depozitářů, kde jsou schopny zaznamenat korozní úbytky až na atomární úrovni. Systém AirCorr se komerčně uplatňuje třeba pro monitorování koroze kovových historických památek, při transportu kovových výrobků na dlouhé vzdálenosti, vývoji materiálů a konstrukčních prvků v automobilovém a leteckém průmyslu a v neposlední řadě v korozní vědě.
 

Postup výroby kompozitu TiAl-Ti 5Si 3 pro vysokoteplotní a tribologické aplikace reaktivní sintrací
Tým: doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.
Materiály na bázi aluminidu titanu jsou lehké a odolné moderní materiály, využívané mimo jiné v leteckých motorech nebo turbodmychadlech. Jako příměs se používá niob, který je ale na seznamu kritických kovů z pohledu dostupnosti pro EU. Nahradit by ho mohl křemík. Slitiny Ti-Al-Si vyráběné běžnými slévárenskými postupy se však vyznačují příliš hrubou strukturou. Tým Pavla Nováka vyvinul nový postup výroby spočívající v reaktivní sintraci slisované směsi prášků titanu a slitiny Al-Si. Výsledkem tohoto postupu se složitým názvem je materiál s velmi jemnou strukturou. Byl úspěšně testován nejen pro aplikace za vysokých teplot, ale díky své vysoké otěruvzdornosti rovněž pro použití na výrobu obráběcích nástrojů.
 

Moderní biotechnologie využívající enzymatickou aktivitu dehalogenas
Tým: doc. RNDr. Zbyněk Prokop, Ph.D.
Výsledkem několikaleté práce Zbyňka Prokopa a jeho kolektivu jsou tři nové moderní biotechnologie založené na aplikaci bakteriálních enzymů s názvem halogenalkan dehalogenas (EC 3.8.1.5). První z nich je neutralizace chemické zbraně Yperit (prototyp „Yperzyme“ již podstoupil testování v laboratořích NATO). Další aplikací je enzymatický optický biosenzor k detekci toxických látek v průmyslu a životním prostředí. Třetí technologií je syntéza opticky čistých látek, která využívá nově objevené vlastnosti enzymu EC 3.8.1.5 k přípravě stavebních bloků při výrobě speciálních chemikálií, především farmaceutik. Navíc tým vyvinul novou metodu teplotní stabilizace enzymů v podmínkách klíčových pro biotechnologické aplikace.
 

Precesní bezlopatková turbína
Tým: Ing. Miroslav Sedláček, CSc.
Fluidní jev (princip) odhalil Miroslav Sedláček již v roce 1993, jeho praktické poznání vložil do konstrukce tzv. odvalovacího tekutinového stroje, ve kterém se rotor pohybuje precesním způsobem. Odvaluje se po vnitřní stěně výtokové zúžené části (tzv. konfuzor) a zároveň se otáčí kolem své podélné osy. Fungování tohoto fluidního principu je zcela nové a v odborné literatuře jej dosud nikdo nepopsal ani nevysvětlil. Až nedávno na Ústavu termomechaniky Akademie věd ČR pod vedením prof. F. Maršíka zpracovali první teoretické studie proudění tekutin mezi precesně se pohybujícím rotorem a výtokovým konfuzorem, které byly publikovány doma i v zahraničí. Publikace vyvolaly živý ohlas v odborné veřejnosti a další zájem o studium odvalovacího jevu a na jejich základě byly zkonstruované další odvalovací bezlopatkové turbíny, které se začínají uplatňovat jak v energetice (efektivní využívání velmi malých spádů vodních zdrojů), tak v průmyslu – čištění materiálů, precesní vrtání, irigační aplikace a řada dalších.

Více informací zde.

 

Připravil: Odbor mediální komunikace Kanceláře Akademie věd ČR  

 

 

2 Feb 2015