Sklo
Zabýváme se sklem, jeho strukturou, vlastnostmi a modifikací.
Mnoho let se zabýváme interakcí záření se sklem. Ozářené sklo mění svoji hustotu, index lomu, chemické složení, fiktivní teplotu, drsnost povrchu, ap. Změny souvisí se strukturní relaxací skla, s množstvím energie a náboje vneseného do skla, vlastnostmi, strukturou a složením skla a dávkou ozáření. Spolupracujeme s Fyzikálním ústavem AV ČR, pořádali jsme například přednášky i pro NASA a astronomy, je za námi řada publikací.
Velkým tématem je pro nás povrch skla, neprobádaná oblast s řadou aplikací. Pro jeho studium a charakterizaci je nutno použít sofistikované metody s vysokou povrchovou citlivostí. Zabýváme se vývojem jak nových metodik analýzy povrchů pomocí elektronové mikroskopie a spektroskopie, tak návrhem experimentů, které nám pomůžou ho lépe pochopit.
Experimentální práci doplňujeme počítačovými simulacemi. V případě potřeby si vytváříme vlastní software pro analýzu skel. Zajímá nás středně-dosahové uspořádání ve skle, použití Voroného polyedrů pro popis struktury skla, cykly a k nim asociovaná entropie. Modelujeme také povrch skla a jeho interakci s prostředím.
Aktuálně se věnujeme barnatým a tabulovým sklům.
Aktuálně vypsaná bakalářská témata
- Pokročilá spektroskopie a mikroskopie povrchu skla - Povrch skla je dosud jednou z málo probádaných oblastí. Na jeho studium je nutno použít sofistikované metody s vysokou povrchovou citlivostí. Metody byly často vyvinuty pro objemové vzorky a proto je nutno je používat s velkou obezřetností při vyhodnocování analýz povrchu. Nejlepší variantou je pak vyvinout novou metodiku analýzy povrchů.
- Struktura skla a skelný přechod - Sklo lze popsat pomocí geometrických a topologických kvantifikátorů. Běžně se používá radiální distribuční funkce distribuce délek vazeb a velikosti úhlů, distribuce cyklů apod. Nicméně, dosud není jasné jaké jsou "správné" kvantifikátory, které by jednoduše a jednoznačně popsaly strukturu skla.
- Modifikace skla zářením - Sklo se používá ve vesmíru, v detektorech a na pracovištích vystavených ionizujícímu záření. Cílem práce je studovat vliv specifického záření na sklo. Sledované změny ve skle zahrnují změny objemu, migraci alkalických iontů, změny povrchové drsnosti, strukturní změny, apod.
- Vliv tvarovacího procesu na povrch skla - Během tvarovacího procesu je povrch skla vystaven řadě vlivů: kontakt s formou, se specifickou atmosférou, s vodou, změny teploty, mechanické působení, atd. Práce cílí na zachycení změn na povrchu vlivem tvářecí technologie pomocí elektronové mikroskopie a mikroanalýzy, hmotnostní spektroskopie a případně dalších spektroskopických metod. Lepší poznání vlivu tvarovacího procesu na povrch skla umožní zlepšit jeho povrch a vlastnosti a přispěje k zefektivnění výroby.
- Studium defektů na povrchu tabulového skla vytvořených nanoindentorem - Cílem práce je vytvořit definovaný defekt ve skle pomocí nanoindentoru a sledovat vliv okolních podmínek na jeho relaxaci a korozní změny v okolí defektu.
- Změna povrchových vlastností skla - Studium povrchu skel je náročnou disciplínou, která vyžaduje využití metod s vysokou povrchovou citlivostí. Práce se zabývá charakterizací povrchu skla a jeho řízené koroze.
- Metodika přípravy a měření různých typů vzorků na SEM - Získání kvalitních výsledků z měření na SEM (obrázky, analýzy) velmi závisí na přípravě vzorku a zvolených podmínkách měření. Cílem práce je nalezení vhodné metodiky přípravy a měření vzorku v závislosti na jeho typu.
- Nízkoteplotní příprava skelných materiálů metodou sol-gel - Snížení energetické náročnosti přípravy skelných materiálů je jednou z výzev současného sklářského průmyslu. Jednou z cest jak toho dosáhnout by mohlo být použití metody sol-gel. Vzhledem k dražším vstupním materiálům se tato metoda nehodí na výrobu objemového skla. Lze ji však úspěšně využít k přípravě tenkých vrstev, které dokáží vhodným složením vylepšit vlastnosti podkladového materiálu. Cílem práce je připravit tenké vrstvy, které změní vybrané vlastnosti podkladového skla.
- Studium koroze na rozhraní skla a aktivní vrstvy - Sklo vystavené působení vodného prostředí podléhá korozi. Předkládaná práce se bude zabývat korozí skla při neustálém kontaktu s gelovou aktivní fotografickou vrstvou. Cílem práce bude porovnat působení gelové vrstvy na různé typy skel.
Informace ohledně výběru práce naleznete na stránkách fakulty FCHT.