Oficiální časopis Akademie věd ČR

 


Z monitoringu tisku

 

Akademický bulletin 2010–2015

Plakat_obalky_web.jpg



Stopy AB v jiných titulech

Stopa AB v dalších médiích a knižních titulech

Nové laboratoře pro aplikovaný výzkum v Ústavu přístrojové techniky AV ČR

Ústav přístrojové techniky AV ČR je významným brněnským pracovištěm působícím na poli teoretického, experimentálního i aplikovaného výzkumu v oblastech elektronové mikroskopie, nukleární magnetické rezonance, zpracování biosignálů, speciálních technologií a laserové metrologie. Za více než 50 let existence dosáhl mnoha vědeckých úspěchů a dnes patří mezi výzkumná pracoviště s celosvětovým významem. Nezůstává však pouze u vědeckých trofejí: důkazem je získání téměř půlmiliardové dotace z evropských fondů na vybudování nových aplikačních laboratoří.

16_1.jpg
Všechna fota: Archiv ÚPT AV ČR
Architektonický návrh budovy ALISI, Aplikační laboratoře Ústavu přístrojové techniky AV ČR. Návrh pochází z dílny Musil, Hybská – architektonický atelier, s. r. o.

ÚPT vznikl v roce 1957 jako instituce zajišťující přístrojové vybavení pro ostatní ústavy tehdejší Československé akademie věd a od samého počátku patřil mezi špičková pracoviště svého oboru. Pracovníci ÚPT vynikali zejména kombinací fyzikálních pří­-stupů s inženýrskou precizností a praktičností.

Počátky existence ústavu jsou spojovány s konstrukcemi prvních elektronových mikroskopů. Nástup zařízení s ultravysokým vakuem si již v roce 1968 v ÚPT vyžádal vývoj zařízení pro svařování materiálů elektronovým svazkem – prvního v tehdejším Československu. Toto zařízení umožňuje svařit materiály nebo jejich kombinace jinou metodou nesvařitelné. Zdařilý byl také projekt dodnes využívaného elektronového litografu, který pracuje s autoemisní tryskou a tvarovaným elektronovým svazkem a jenž byl zahájen koncem 70. let. Významných úspěchů od počátku dosahují i pracovníci oboru Koherenční optiky. V roce 1963, tj. necelé dva roky od objevu ve světě a v době, kdy vědci technologii výroby ještě nezveřejnili, byl v ÚPT postaven HeNe laser. Jeho následující vývoj vedl až k vytvoření československého laserového subnormálu délek, používaného v 70. letech v československých metrologických institucích, jenž se uplatnil i ve strojírenství.

16_5.jpg
Sestava pro optické třídění mikroobjektů pomocí laserového světla.

Z novějších úspěchů ÚPT je třeba zmínit oblasti optických mikromanipulací a laserových mikroablací využitelných např. k prostorové manipulaci s organickými i anorganickými mikroobjekty a vnitrobuněčnými strukturami. Významné je také světové prvenství z roku 2001, kdy pracovníci oboru elektronové optiky zhotovili multivrstvé rentgenové zrcadlo s rezonanční absorpcí, které se používá jako analyzátor při rentgenovém zobrazování biologických preparátů fázovým kontrastem v tmavém poli. Další unikátní výsledky přinášejí mikroskopie velmi pomalými elektrony v rastrovacím mikroskopu a také práce v oboru environmentální elektronové mikroskopie.
Významným předpokladem úspěchů ÚPT vždy byla a stále je spolupráce s institucemi a firmami, které metodologické práci ústavu přinášejí aktuální úkoly k řešení a dokáží výsledky výzkumu a vývoje aplikovat ve své působnosti.

16_2.jpg
Návrh pater nové budovy

V současnosti jsou hlavními oblastmi výzkumu v ÚPT magnetická rezonance, elektronová mikroskopie a mikroanalýza, využití laserů, měření a zpracování biosignálů, konstrukce a zdokonalování vědeckých přístrojů a jejich částí a rozvoj speciálních technologií. Rozsáhlé pole působnosti ústavu umožňuje synergii mezi jednotlivými výzkumnými programy a nabízí široké možnosti spolupráce s aplikačními partnery, avšak vyžaduje také přiměřené technické a prostorové podmínky. V tomto ohledu v posledních letech přestávala existující infrastruktura ÚPT vyhovovat.

Evropská dotace
Vědečtí pracovníci ústavu se rozhodli, že využijí jedinečné příležitosti a požádají o evropské peníze, které nabízí Operační program Výzkum a vývoj pro inovace (OP VaVpI). Žádost uspěla v silné konkurenci 44 dalších projektových záměrů předložených v první výzvě programu. Ke kladnému výsledku velkou měrou přispěly právě dosavadní úspěchy ÚPT a jeho orientace na aplikační sféru, která žádost podpořila řadou dopisů vyjadřujících zájem o další spolupráci.
Cílem projektu s názvem „Aplikační a vývojové laboratoře pokročilých mikrotechnologií a nanotechnologií“ (ALISI) je vytvořit vhodné podmínky pro výzkumné aktivity s potenciálem orientovaným na produkci aplikovatelných výsledků výzkumu a vývoje. Stěžejním zdrojem financování realizační fáze ALISI je dotace z OP VaVpI, oblast podpory 2.1 Regionální VaV centra, ve výši 432,9 mil. Kč.
Rozpočet projektu badatelé použijí na vybudování nové výzkumné infrastruktury v areálu ÚPT. Bude rekonstruováno 213 m2 stávajících laboratoří, vybudováno 1536 m2 nových laboratorních prostor a pořízeno přístrojové vybavení zahrnující špičkové moderní technologie, např. NMR spektrotomograf s magnetickým polem 9,4 T, elektronový litograf, magnetronové naprašovací zařízení, zkapalňovač helia, femtosekundový laserový systém a řadu dalších přístrojů. Nové prostory i přístrojové vybavení se bezodkladně zapojí do výzkumných aktivit, protože ÚPT zaměstnává špičkové odborníky příslušného zaměření.

16_3.jpg
Elektronová svářečka

Výzkumné aktivity laboratoří ALISI
Aktivity laboratoří ALISI se dělí do dvou výzkumných programů, jež propojují podobně orientované disciplíny.
První program se jmenuje Aplikované diagnostické metody a kromě řady diagnostických technik zahrnuje měření a zobrazování materiálů, struktur a povrchů. Svým rozlišením, přesností a měřítkem metody zkoumají objekty od makroúrovně až po nanosvět. Aktivita je primárně zaměřena na technickou sféru, ale zasahuje i vzorky biologické povahy. Klíčovými směry výzkumného programu jsou elektronová mikroskopie, rentgenová spektroskopie, magnetická rezonanční spektroskopie a tomografie, nanometrologie, optická konfokální mikroskopie, laserová spektroskopie a měření a zpracování signálů v medicíně.
Druhou část zaměření laboratoří ALISI pokrývá výzkumný program Pokročilé technologie. Jedná se o komplexní aktivitu zahrnující unikátní pokročilé technologie, které byly v Ústavu přístrojové techniky vyvinuty nebo rozvíjeny. Jde ze-jména o elektronovou litografii, vytváření nanovrstev magnetronovým naprašováním, optické mikromanipulační techniky pro bezkontaktní manipulace s nano­objekty a mikroobjekty, vakuové a kryogenní techniky, svařování obtížně spojitelných materiálů elektronovým a laserovým paprskem a technologii kyvet s ultračistými plyny.
Většina plánovaných činností navazuje na vybrané aplikovatelné výzkumné aktivity ÚPT a zejména využívá mnohaletých zkušeností vědeckých pracovníků ÚPT v těchto oborech.

16_4.jpg
Supravodivý magnet 4,7 T pro NMR 

Příležitosti projektu
Laboratoře, které by měly být plně v provozu již v roce 2013, představují silný impuls pro navázání, popř. rozšíření spolupráce s aplikačními partnery z řad průmyslových firem, vysokých škol, zdravotních ústavů a jiných výzkumných institucí. Spojení fyzikálně různorodých principů koncentrovaných v laboratořích ALISI nabízí neobyčejně komplexní záběr s mimořádným aplikačním potenciálem pro cílený smluvní a kolaborativní výzkum nových metod magnetické rezonance, laserových mikrotechnologií a nanotechnologií, měření a vyhodnocování biosignálů, elektronové mikroskopie a litografie, svařování elektronovým a laserovým paprskem, magnetronového naprašování a kryogeniky na cestě ke konstrukci unikátních přístrojů a systémů.
Nové laboratoře ALISI také významně přispějí k výchově odborníků v oborech rozvíjených v ÚPT, k aplikaci jejich poznatků z výukového procesu do praktické výzkumné činnosti a k jejich dalšímu odbornému růstu. Přístroje pořízené z prostředků projektu naleznou využití i při výuce studentů vysokých škol, především v doktorských studijních programech.
Pro zájemce o aktuální informace o laboratořích ALISI a v nich probíhajících výzkumných činnostech jsou k dispozici internetové stránky http://alisi.isibrno.cz. Na nich je možné nalézt další informace o historii projektu, jeho koncepci, aktuality z průběhu realizace a zejména podrobnou nabídku aplikačních příležitostí pro průmyslové partnery včetně kontaktů na členy realizačního i výzkumného týmu.
Jako inspirace k budoucí spolupráci poslouží i čerst­vě vydaná publikace Průvodce aplikačními možnostmi Ústavu přístrojové techniky AV ČR, v. v. i., která mapuje příležitosti k využití poznatků a dovedností výzkumného týmu ÚPT a ALISI v průmyslu, zdravotnictví a dalších oborech. V elektronické podobě je publikace volně k dispozici na výše zmíněných internetových stránkách.

BOHDAN RŮŽIČKA,
Ústav přístrojové techniky AV ČR, v. v. i.