Archivy: Oblasti výzkumu

Soběstačnost lidských posádek během dlouhodobých vesmírných misí je jednou z aktuálních výzev kosmického výzkumu. Klíčovým prvkem řešení jsou bioregenerativní systémy podpory života, které využívají fotosyntetické organismy (rostliny, mikroskopické řasy nebo sinice) k recyklaci odpadních látek posádky, produkci kyslíku a potravy a pohlcování oxidu uhličitého, což je základem udržitelného ekosystému vesmírné lodi či stanice. Výzkumná skupina…

Zaměřujeme se na vývoj, testování a charakterizaci vysoce funkčních tenkých vrstev na bázi grafitického nitridu uhlíku (g-C3N4) pro degradaci polutantů a štěpení vody indukovanou viditelnou oblastí slunečního spektra. Cílem je získat vysoce aktivní a odolné fotokatalytické filmy s vlastnostmi přizpůsobenými dané aplikaci, jako je tloušťka, pórovitost a fotokatalytická aktivita. Zkoumáme ekonomicky efektivní a reprodukovatelné metody…

Návrh technologie pro přechod ze vsádkové výroby na kontinuální studujeme konkrétně na případu N-alkylačních reakcí pro syntézu léčiv. Tato případová studie N-alkylace derivátů kyseliny lysergové představuje rychlou exotermickou reakci probíhající na rozhraní mezi vodnou a organickou fází. Rychlá reakce na fázovém rozhraní je umožněna díky přítomnosti tzv. katalyzátoru fázového přenosu. Současný stav přípravy zahrnuje vsádkový…

S rozvojem aditivních výrobních technologií (3D tisku) se periodické otevřené struktury (POCS) jeví  jako vhodná alternativa k náhodně sypaným vrstvám částic, které představují nejpoužívanější náplně katalytických zkrápěných reaktorů. Optimalizací geometrie POCS struktury mají vysoký potenciál pro zlepšení transportních charakteristik, jako je tlaková ztráta, parametry přenosu hmoty a tepla. Navrhujeme proto parametrické sady POCS struktur, tiskneme…

Mikroškálové a mesoškálové jevy (<1 μm) hrají dominantní roli ve výsledných makroskopických vlastnostech široké škály typů materiálů, např. komplexních tekutin či kompozitních materiálů. Prediktivní modelování a simulace odezvy materiálů vyžaduje víceškálové modelování na délkových a časových škálách sahající od atomů až po kontinuum. Modelování a simulace na mesoškále vzhledem k velikosti systému je na jedné…

Pro pochopení chování probublávaných nebo emulzních systémů je nezbytné studium dynamiky jednotlivých bublin nebo kapek (částic). Interakce dvou částic může vést ke koalescenci (spojování), nebo při interakci bubliny či kapky s vírem může docházet k jejich rozpadu na několik menších částic. Výzkum si klade za cíl popsat dynamické změny bublin nebo kapek při různých situacích (např. deformace,…

Povrchově aktivní látky jsou látky, jejichž molekuly se adsorbují na mezifázový povrch, a tudíž ovlivňují chování vícefázových systémů (zejména disperze kapalina-plyn). U biosurfaktantů (např. proteiny, peptidy) není dostatečně popsaný mechanizmus adsorpce na mezifázový povrch, a tudíž je těžké předpovídat jejich vliv na chování celého systému. Cílem výzkumu je studium mechanizmu adsorpce biosurfaktantů na povrch bubliny…

Prášky a granulární systémy, vyznačující se rozmanitostí velikostí, tvarů a materiálových vlastností částic, vykazují složité dynamické chování. Tyto systémy ovlivňují síly, prostorové uspořádání jednotlivých zrn a tokové charakteristiky, které spolu dohromady určují makroskopické chování, jako je segregace, míchání a vznik uspořádaných struktur. S využitím pokročilých výpočetních modelů a experimentálních technik v rámci našeho výzkumu popisujeme…

Tenké kapalné vrstvy jsou klíčové pro celou řadu důležitých transportních procesů ve fyzice, chemii a inženýrství. Na rozhraní mezi plynnou a kapalnou fází dochází k rozpouštění látek a jejich transportu difuzí v důsledku rozdílných fyzikálních vlastností a rozpustnosti plynů. Naším cílem je vývoj systému na bázi tenkého kapalného filmu pro efektivní dělení plynných směsí a…

Přenos tepla v kapalinách s nanočásticemi Hydrodynamika mikro a nanobublin