Druhý ročník pod názvem Týden Akademie věd ČR se uskuteční na našem ústavu ÚCHP v termínu od 1. do 2. listopadu 2022, v úterý od 10:00 do 18:00 a středu od 9:00 do 17:00. Předvedeme Vám poutavé chemické experimenty, představíme Vám naše nejnovější úspěchy a ukážeme na čem vědci a vědkyně dlouhodobě pracují. Letos jsme si pro Vás připravili 14 témat. Registrace větších skupin nutná. Těšíme se na Vás.
Dny otevřených dveří jsou limitovány velikostí laboratoří, do kterých se efektivně vleze 10 lidí. Exkurze v jedné laboratoři, tedy jednom tématu zabere 15 min, plus 5 minut přesun do další laboratoře. Malým skupinkám do 10 lidí přidělíme téma na místě. Velké skupiny nad 10 lidí je potřeba zkoordinovat s organizátory, zvláště když máte tematické preference. Každá skupinka bude mít přiděleného průvodce, obvyklým výběrem jsou 3 témata, která vychází na 1 hodinu. Pokud přijedete autobusem jako větší skupina, např. škola o dvou třídách (60 studentů i s jejich doprovodem) a preferujete, aby všichni viděli 1 téma, pak musíte být rozděleni do 6 skupin a uvidíte dalších 5 témat během 2 hodin. Navíc za předpokladu, že téma už si na daný čas nezamluvila jiná velká skupina. Domluvte se prosím s organizátorem kulaviak@icpf.cas.cz, v kolik hodin přijedete, kolik lidí a případně jaké témata preferujete vidět, či nevidět a zbylá vám doplníme na místě nebo skrze emailovou komunikaci. Kdo má takto zarezervovaný čas, je osvědčeným způsobem dorazit na ústav přibližně o půl hodiny dříve (převlečení z kabátů, bezpečnostní opatření, WC, svačina, pití, výběr zbylých témat, atd.).
TÉMATA:
A) CO2: Superkritický sluha, ozónový padouch
O oxidu uhličitém se často mluví jako o padouchovi, který ničí naši planetu. My Vám však ukážeme všechny jeho stavy, včetně toho superkritického, jehož využití planetě naopak prospívá. Nadbytečný CO2, který je produkován mnohými průmyslovými procesy, umíme místo vypuštění do atmosféry využít tak, abyste z něj měli užitek i Vy! U nás se dozvíte, že bez tohoto „superkritika“ bychom NEměli bezkofeinovou kávu, Coca Colu, velmi kvalitní vína, ale ani rozmanitost druhů piv. Ukážeme Vám také ostatní metody izolace léčivých látek z rostlin a sami si budete moci vyzkoušet, jak dobrý máte čich. A možná onoho „superkritika“ také spatříte na vlastní oči!
B) Kuchyně jako chemická laboratoř
Běžná kuchyně nemusí nutně sloužit jen pro přípravu dobré večeře, přijďte se na vlastní oči přesvědčit, že i z té Vaší se může v mžiku stát chemická laboratoř. Uvidíte celou řadu zajímavých experimentů s běžnými potravinami a seznámíte se s návody, jak například připravit domácí lávovou lampu, jak oloupat syrové vajíčko, jak chemicky zhasnout svíčku a jak rozdělit barvičky na křídě. Vše, co budete potřebovat, naleznete doma a my Vám rádi ukážeme, jak na to.
C) Laserová chemie
Při ukázce v oddělení laserové chemie uvidíte přístroje a lasery používané při pokusech. Předvedeme vlastnosti a účinky laserových paprsků, nejdříve zkusíme pár „ výstřelů“ a pak předvedeme typický pokus s laserovou ablací, při kterém je původní materiál rozložen, přemístěn, chemicky změněn a uložen ve formě tenké vrstvy. Dozvíte se, jaké vlastnosti mohou mít takto připravené látky, jak se tyto nové vlastnosti zkoumají a taky jak by tyto nové materiály mohly jednou sloužit.
D) Nanorecyklace
V chemii využíváme mnoho látek, které se NEspotřebovávají během reakce. Např. katalyzátory mají za úkol chemickou reakci usnadnit nebo ovlivnit její průběh. Recyklace katalyzátorů je výhodná ekonomicky i ekologicky, problém ovšem může nastat s jejich „tříděním“. Jejich ukotvení (imobilizace) na nanoskopický molekulární nosič (dendrimer či dendron) nám usnadní jejich oddělení ze směsí a opakované využití, buď pomocí fluorové extrakce nebo nanofiltrací přes membránu. Přijďte se podívat, jak se dají recyklovat jednotlivé molekuly!
E) Kosmické superpotraviny
Řasy a sinice jsou fascinující organismy, které mj. vyrobí zhruba 3/4 celkového podílu kyslíku ve vzduchu. Naše laboratoř je zaměřena především na jejich potravinářské a environmentální využití. Hlavními oblastmi výzkumu jsou zefektivnění kultivace, sklízení a hledání nových možností využití mikroskopických řas a sinic. Proč jsou řasy zelené? Co má společného NASA a vznik života za Zemi? Jak řasy vypadají a jak chutnají? Proč jsou superpotraviny super? Na tyhle otázky po návštěvě naší laboratoře zvládnete odpovědět.
F) Diagnóza onemocnění pomocí NMR spektroskopie
Každé onemocnění se mimo jiné projevuje i ve změnách koncentrací nízkomolekulárních látek v krvi, moči, mozkomíšním moku, dechovém kondenzátu a dalších tělních tekutinách. Tyto změny jsou často nepatrné a objevíme je jen, když porovnáme vzorky nemocných a zdravých jedinců. Jednou z metod, která nám umožňuje stanovit dostatečné množství metabolitů pro takové porovnání, je NMR spektroskopie. Pomocí NMR metabolomiky tak můžeme včas diagnostikovat různé typy a stadia rakoviny, ale také neurodegenerativní a jiná onemocnění. Jak taková diagnostika probíhá, Vám ukážeme během exkurze.
G) Jak ochočit teplo a chlad
Termodynamika je naukou o teple a pohybu a o tom, jak teplo působí na fyzikální a chemické děje. Parní stroje, spalovací motory, chlazení a mražení potravin, vytápění domů, destilace lihovin a další děje mající termodynamický základ jsou nedílnou součástí každodenního života a jevů, které běžně pozorujeme. V naší laboratoři vás seznámíme mj. s tím, jak je možné využít znalostí termodynamiky k energetickým úsporám nebo jak je možné přeměnit teplo na pohyb.
H) Stavíme chemický mikroreaktor
Na našem pracovišti Vás seznámíme s pojmem mikroreaktor, a k čemu je nám dobrý. Ukážeme Vám různé typy mikroreaktorů. Takové, které se vejdou do kabelky, ale i reaktory, které schováte do dlaně s kanálkem tenkým jako vlas. Ukážeme Vám „lego pro chemické inženýry“ a jeho využití při práci v laboratoři i mimo ni. Vysvětlíme si, jakou důležitost mají pro nás bublinky, a sami si připravíte barevnou lávovou lampu. Dále uvidíte různé typy 3D tiskáren a jejich využití v reaktorovém inženýrství.
I) Malé rozměrem, velké významem
Miláčku, podívej se na ty krásné červánky!
Ach joo, už nám zase prší.
Dívej, ten mrak vypadá jako aportující pes!
Přes tu mlhu už zase nic nevidím…
Určitě jste si něco takového už říkali. Zamysleli jste se ale nad tím, jak tyto jevy v přírodě vznikají? Za červánky, déšť či mlhu jsou spoluzodpovědné malé částice v atmosféře zvané aerosoly.
O tom, co jsou, odkud přišly, co dalšího způsobují a jak je případně můžeme sledovat se více dozvíte na našem stanovišti.
J) Nebojte se reologie aneb co všechno (ne)teče
Co to znamená, že materiál teče? Může stejný materiál za stejných podmínek někdy téct a jindy se chovat jako pevná látka? Může se zvyšováním síly způsobující tok některý materiál téct čím dál tím lépe a jiný zase čím dál hůř? Může se materiál chovat částečně jako kapalina a částečně jako elastická pevná látka? Na to všechno dostanete odpověď na prezentaci materiálů, které nepocházejí z dalekého vesmíru, ale z Vaší blízkosti. Neuvěřitelně různorodé a zajímavé tokové chování si vyzkoušíte na zcela běžných kapalinách nalézajících se v kuchyni a v koupelně.
K) Bubliny v průmyslu
Bubliny můžeme najít všude kolem nás. V přírodě jako hudební doprovod deště, či šumění peřejí, v gastronomii např. ve formě pěny u piva, řetízkování v šumivých nápojích, či ve šlehačce na dortu. Rovněž můžeme využít bublin jako tisíce neúnavných pomocníků v průmyslu. Tahají těžké částice z kapalin (flotace), míchají kádě s biomateriálem (bioreaktory), či zrychlují výrobou léčiv (reaktory a absorbéry). Přijďte si pohrát s bublinami.
L) Kde oko nestačí
Pozorování okolního světa je nedílnou součástí vědy. Pokud Vás zaujme něco malého, tak můžeme použít lupu. Pokud lupa nestačí, tak je tu optický mikroskop. Pokud chceme znát větší detaily, pak potřebujete vidět elektrony. Skenovací elektronový mikroskop umožňuje pozorovat až 100 000x zvětšené objekty – ať připravené v laboratoři, nebo nalezené v přírodě.
M) Experiment světlem
Věděli jste, že světlo může být nepostradatelným pomocníkem v chemické laboratoři? Světlo v laboratoři neslouží pouze k jejímu osvětlení, ale můžeme se s ním setkat hned na několika úrovních. Při přípravě nových chemických molekul, při jejich detekci a zkoumání jejich vlastností. Některé molekuly dokonce samy světlo vyzařují. Mezi ně patří i heliceny, jejichž výzkumem se zabýváme. Pokud se chcete dozvědět o přípravě a vlastnostech těchto látek více, přijďte navštívit naši laboratoř.
N) Lze získat měď z popela?
Každoročně je v České republice vyprodukováno na obyvatele kolem 500 kg komunálního odpadu, který končí na skládkách nebo v zařízeních na energetické využití odpadu. Komunální odpad ale obsahuje velké objemy cenných materiálů, které z něj mohou být získávány. Pro získávání mědi lze například využít popel ze zařízení na energetické využití odpadů. Popel s mědí lze na základě fyzikálních vlastností separovat pomocí magnetů, odstředivých separačních principů a gravitačních separátorů, které umožňují separovat měď od železa, skla a minerálních složek popela. Jak taková separace vypadá a kolik mědi lze získat se dozvíte u nás.
