Ústav fyziky materiálů AV ČR aneb Materiály, bez kterých se neobejdeme

30. 06. 2020

V minulosti to bylo dřevo a kámen, později bronz a železo – v současnosti sofistikované materiály, které umožňují naší společnosti fungovat. Ústav fyziky materiálů AV ČR se v oblasti materiálového výzkumu pyšní výsledky, které se ve spolupráci s průmyslovou sférou, zejména strojírenstvím a energetikou, dlouhodobě uplatňují v praxi. Tradiční pracoviště se 18. června 2020 stalo první zastávkou předsedkyně Akademie věd ČR Evy Zažímalové při návštěvě čtveřice brněnských ústavů.

Ústav fyziky materiálů AV ČR patří mezi pracoviště Akademie věd ČR, která jsou velmi úspěšná jak v oblasti základního, tak i aplikovaného výzkumu.

Návštěvu předsedkyně Akademie věd ČR Evy Zažímalové provázelo po celý den deštivé počasí – na snímku s ředitelem pracoviště Ludvíkem Kunzem (vlevo).

Ústav fyziky materiálů AV ČR udržuje dlouhodobé vztahy s firmami zejména v oblasti strojírenství a energetiky. Realizuje pro ně materiálový výzkum, expertizy a analýzy. „Když se výzkumem zabývají vědci, kteří jsou v dané oblasti vynikající a využívají svých znalostí, mohou ve spolupráci s firemními inženýry, kteří naopak znají problémy a potřeby praxe, nalézt optimální řešení,“ doplňuje Ludvík Kunz, který je i koordinátorem programu Strategie AV21 Nové materiály na bázi kovů, keramik a kompozitů.

Člen Akademické rady AV ČR Luboš Náhlík působí v Ústavu fyziky materiálů AV ČR i v partnerském centru CEITEC, jehož laboratoře a přístrojové vybavení vědci z ÚFM také využívají. V diskusi hovořil například o transferu technologií a možnostech spolupráce s firmami, které se o výsledky z oblasti materiálového výzkumu zajímají.

„Důležitá je tradice – a ta trvá už více než půl století. V oboru se ví, že naše pracoviště se problematikou materiálového výzkumu zabývá dlouhodobě a že nás firmy mohou s důvěrou kontaktovat. Společně s Vysokým učením technickým v Brně vychováváme doktorandy, kteří po odchodu do praxe vědí, jaký výzkum se u nás dělá a na koho se mají obrátit,“ pokračuje Ludvík Kunz.

Nezůstalo jen u diskuse „u stolu“ – první zastávkou při exkurzi se stala laboratoř oddělení mechanických vlastností. Antonín Dlouhý (na snímku druhý zprava) představil výzkum, při kterém se testují materiály zatížené za vysokých teplot.

Experimentální zkušební stroje vlastní konstrukce v oddělení mechanických vlastností umožňují předvídat, jaká je v extrémních podmínkách životnost zkoumaných materiálů.

Příprava vzorků pro pozorování v elektronových mikroskopech.

Vzorky se ručně brousí a následně leští s využitím lešticích pláten a diamantových past či suspenzí na bruskách a leštičkách Saphir 330.

Glove-box (Jacomex GP Campus) pro bezpečnou práci s chemikáliemi v laboratoři LaPAMat (Laboratoř pro přípravu a analýzu materiálů) je určen pro chemické syntézy a práci s oxidujícími prášky, nanočásticemi, chemikáliemi citlivými na kyslík nebo vlhkost vzduchu.

Doktorandka Tereza Sojková ze skupiny víceúrovňového modelování a měření fyzikálních vlastností u Schlenkovy vakuové linky (zařízení pro přípravu magnetických nanočástic v inertní atmosféře), kterou si sama zkonstruovala.

Místopředseda Akademie věd ČR Zdeněk Havlas diskutoval s Martinem Friákem o DFT výpočtech struktury magnetických materiálů.

Materiály použité na různé součásti letadel musejí spolehlivě vydržet značné změny teplot a tlaků i složité mechanické namáhání. Na snímku Tomáš Kruml ze skupiny nízkocyklové únavy (vlevo) vysvětluje, že sebemenší porucha může mít fatální následky, jak je dokumentováno na příkladech selhání struktur v letectví.

Probíhající zkouška termomechanické únavy vzorku z Ni superslitiny určené pro lopatky turbín. Teplota vzorku se mění mezi 500 a 900 °C a je ve fázi s cyklickým mechanickým napětím. S využitím tohoto zařízení vědci stanovují parametry termo-mechanické únavy.

Vedoucí skupiny vysokocyklové únavy Pavel Hutař (druhý zprava) vysvětluje, jak ve zdejším oddělení zkoumají problémy, které souvisejí s únavou nových materiálů. Ústav fyziky materiálů AV ČR v této oblasti spolupracuje s mnoha firmami s cílem zajistit spolehlivost a bezpečnost konstrukcí s trhlinami.

Pracoviště je vybaveno elektronovými mikroskopy pro studium a analýzy materiálů. Text: Luděk Svoboda, Foto: Jana Plavec, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR

Přečtěte si také

Vědy o Zemi

Vědecká pracoviště

Geofyzikální ústav AV ČR
Geologický ústav AV ČR
Ústav fyziky atmosféry AV ČR
Ústav geoniky AV ČR
Ústav pro hydrodynamiku AV ČR
Ústav struktury a mechaniky hornin AV ČR

Výzkum ve vědách o Zemi je soustředěn na dvě hlavní oblasti: globálně kontinentální fyzikální a geologické problémy složení, struktury a vývoje zemského tělesa, včetně jeho plynného obalu, a lokálně regionální vlastnosti vnitřní struktury území České republiky, jež představuje unikátní geologickou formaci v Evropě. Historie českých a moravských geologických jednotek, oscilace klimatu a environmentální proměny v nedávné geologické minulosti jsou předmětem rostoucího zájmu, stejně tak jako paleomagnetismus, paleontologie a procesy v horninovém prostředí vyvolané lidskou činností. Studují se příčiny indukovaných seismických vln, je mapována kontaminace půdy a sedimentů, jsou vyhledávány a vyšetřovány lokality vhodné jako případná úložiště radioaktivních odpadů. Přechodové a horní vrstvy atmosféry jakož i bližší okolí Země jsou zkoumány především z globálního hlediska fyziky jejího plynného obalu, zatímco klimatické předpovědi a studium dlouhodobých změn atmosférické cirkulace jsou omezeny převážně na oblast střední Evropy. Sekce zahrnuje 6 ústavů s přibližně 480 zaměstnanci, z nichž je asi 320 vědeckých pracovníků s vysokoškolským vzděláním.

Všechny výzkumné sekce

Ústav fyziky materiálů AV ČR aneb Materiály, bez kterých se neobejdeme

Ústav fyziky materiálů AV ČR patří mezi pracoviště Akademie věd ČR, která jsou velmi úspěšná jak v oblasti základního, tak i aplikovaného výzkumu.

Návštěvu předsedkyně Akademie věd ČR Evy Zažímalové provázelo po celý den deštivé počasí – na snímku s ředitelem pracoviště Ludvíkem Kunzem (vlevo).

Nezůstalo jen u diskuse „u stolu“ – první zastávkou při exkurzi se stala laboratoř oddělení mechanických vlastností. Antonín Dlouhý (na snímku druhý zprava) představil výzkum, při kterém se testují materiály zatížené za vysokých teplot.

Experimentální zkušební stroje vlastní konstrukce v oddělení mechanických vlastností umožňují předvídat, jaká je v extrémních podmínkách životnost zkoumaných materiálů.

Příprava vzorků pro pozorování v elektronových mikroskopech.

Vzorky se ručně brousí a následně leští s využitím lešticích pláten a diamantových past či suspenzí na bruskách a leštičkách Saphir 330.

Glove-box (Jacomex GP Campus) pro bezpečnou práci s chemikáliemi v laboratoři LaPAMat (Laboratoř pro přípravu a analýzu materiálů) je určen pro chemické syntézy a práci s oxidujícími prášky, nanočásticemi, chemikáliemi citlivými na kyslík nebo vlhkost vzduchu.

Doktorandka Tereza Sojková ze skupiny víceúrovňového modelování a měření fyzikálních vlastností u Schlenkovy vakuové linky (zařízení pro přípravu magnetických nanočástic v inertní atmosféře), kterou si sama zkonstruovala.

Místopředseda Akademie věd ČR Zdeněk Havlas diskutoval s Martinem Friákem o DFT výpočtech struktury magnetických materiálů.

Probíhající zkouška termomechanické únavy vzorku z Ni superslitiny určené pro lopatky turbín. Teplota vzorku se mění mezi 500 a 900 °C a je ve fázi s cyklickým mechanickým napětím. S využitím tohoto zařízení vědci stanovují parametry termo-mechanické únavy.

Pracoviště je vybaveno elektronovými mikroskopy pro studium a analýzy materiálů. Text: Luděk Svoboda, Foto: Jana Plavec, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR

Přečtěte si také

Vědy o Zemi

Vědecká pracoviště

Newsletter