Souhrn

V Oddělení funkčních materiálů se zabýváme fyzikálním výzkumem materiálů schopných vyvolat mechanický pohyb využitím fyzikálních procesů probíhajících na atomové úrovni v reakci na teplo, světlo, chemické prostředí, elektrické nebo magnetické pole, dále pak výzkumem moderních kovových materiálů s řízenou mikrostrukturou a nakonec přípravou, charakterizací a technickými aplikacemi nanodiamantových vrstev a částic.

Text

Oddělení funkčních materiálů (http://ofm.fzu.cz/) vzniklo v roce 2009, jako zcela nové výzkumné oddělení v Sekci fyziky kondenzovaných látek. Výzkum v oddělení je v současnosti organizován ve třech výzkumných skupinách

FMC (Funkční materiály a kompozity, vedoucí L. Heller),
MCM (Materiály s řízenou mikrostrukturou, vedoucí P. Lejček).
MNB (Materiály pro nanosystémy a biorozhraní, vedoucí V. Mortet)

V oblasti výzkumu funkčních technických materiálů a kompozitů (skupina FMC) studujeme slitiny s tvarovou pamětí, funkční kompozity kov-polymer, biodegradabilní kovy, elektro aktivní polymery kombinované s prvky NiTi nebo textilní materiály s integrovanými superelastickými kovovými vlákny NiTi. Studujeme mechaniku deformace polykrystalických technických materiálů pomocí kombinace termomechanických zkoušek, in–situ rentgenové a neutronové difrakce, rezistometrie, kalorimetrie, ex-situ metodami elektronové mikroskopie a mechanického modelování. Modelujeme především termomechanické deformační chování materiálů odvozené od martenzitických fázových transformací.

V oblasti výzkumu moderních kovových materiálů s řízenou mikrostrukturou (skupina MCM) využíváme moderní metody přípravy kovových materiálů pomocí extrémní plastické deformace a žíhání, přípravy kovových monokrystalů metodou zonální tavby a metodami zhutňování materiálů pomocí práškové metalurgie včetně 3D tisku laserem. Mikrostrukturu připravených materiálů charakterizujeme pomocí moderních metod rentgenové difrakce a elektronové mikroskopie.

V oblasti výzkumu nanodiamantových vrstev a částic (skupina MNB) se orientujeme na přípravu, charakterizaci a technické aplikace diamantu v různých formách jako jsou nano a mikrokrystalické diamantové vrstvy, nanodiamantové částice, monokrystalické diamanty. Diamant připravujeme jak v čisté formě - bez úmyslně dodaných příměsí, tak i i dopovaný. Připravujeme a studujeme nanodiamantové povlaky pro funkcializovaná rozhraní mezi anorganickými nanomateriály a biomateriály.

Vybudovali jsme laboratoř mechanických zkoušek vybavenou deformačními stroji pro provádění cyklických deformačních zkoušek materiálů a in-situ metodami pro studium deformačních procesů, metalurgickou laboratoř provozující zařízení k odlévání kovových slitin, termomechanickému zpracování a růstu kovových krystalů a technologické laboratoře pro přípravu tenkých vrstev a povlaků (mikrovlnná CVD technologie a PVD technologie magnetronového naprašování). V oddělení pracují moderně vybavené Mechanické dílny sekce fyziky kondenzovaných látek.

V oddělení probíhá intenzivní výuka PhD studentů ve spolupráci s vysokými školami z ČR i zahraničí, podílíme se výstavbě experimentálních stanic a metod neutronové difrakce pro nově budovaný Evropský spalační zdroj neutronů ESS ve Švédsku a daří se nám komercializovat výsledky našich výzkumů.