Příprava a studium dvousložkových nanočásticových vrstev pro biolékařské aplikace

• Thesis title in Czech: Příprava a studium dvousložkových nanočásticových vrstev pro biolékařské aplikace
• Thesis title in English: Fabrication and characterization of two-component nanoparticle films for biomedical aplications
• Key words: nanočástice|plynové agregační zdroje
• English key words: nanoparticles|gas aggregation sources
• Academic year of topic announcement: 2024/2025
• Thesis type: diploma thesis
• Department: Department of Macromolecular Physics (32-KMF)
• Supervisor: doc. RNDr. Ondřej Kylián, Ph.D.
• Advisors: doc. Mgr. Jan Hanuš, Ph.D.

Guidelines

Seznámit se s problematikou přípravy nanočástic pomocí plynových agregačních zdrojů a provést rešerši literatury
Připravit dvousložkové nanočásticové vrstvy pomocí plynových agregačních zdrojů
Studium vlastností připravených dvousložkových nanočásticových vrstev

References

Monografie:
1) Y. Huttel. Gas-Phase Synthesis of Nanoparticles (2017) Wiley
2) P. Milani, S. Iannotta, Cluster Beam Synthesis of Nanostruetured Materials (1999) Springer
3) P. Milani, M. Sowwan, Cluster Beam Deposition of Functional Materials and Devices (2020) Elsevier

Aktuální časopisecká literatura týkající se přípravy nanočástic pomocí plynových agregačních zdrojů a jejich charakterizace.

Preliminary scope of work

Nanočástice představují základní stavební blok nejrůznějších typů pokročilých nanomateriálů, které nalézají uplatnění v celé řadě oblastí. Jako příklady mohou být uvedeny palivové články, (bio)senzory, antibakteriální povlaky tělních implantátů, katalyzátory, optické elementy či „inteligentní“ obaly potravin. Jedna z atraktivních možností přípravy nanočástic, která si získává stále větší pozornost, je založena na takzvaných plynových agregačních zdrojích. V závislosti na druhu materiálu, z kterého jsou nanočástice tvořeny, jejich velikosti i jejich množství v nanočásticové vrstvě, je možné připravit vrstvy s různými fyzikálními vlastnostmi (optickými, elektrickými, termálními atd.). Z hlediska možných aplikací se předpokládá, že dalšího rozšíření aplikačního potenciálu je možné dosáhnout vhodnou kombinací více druhů nanočástic v jedné vrstvě.

Cílem této práce bude připravit dvousložkové nanočásticové vrstvy pomocí plynových agregačních zdrojů vyvinutých na KMF. Připravené dvousložkové vrstvy budou následně charakterizovány s využitím různých analytických metod umožňujících určit morfologii (rastrovací elektronový mikroskop) a optické vlastnosti (UV-Vis spektrofotometrie) v závislosti na architektuře nanesených vrstev a na poměru jednotlivých typů nanočástic ve vrstvě.

Preliminary scope of work in English

Nanoparticles represent the basic building block of various types of advanced nanomaterials, which are used in a number of areas. Examples are fuel cells, (bio) sensors, antibacterial body implant coatings, catalysts, optical elements or "smart" food packaging. One of the attractive options for the preparation of nanoparticles, which is gaining more and more attention, is based on so-called gas aggregation sources. Depending on the type of material from which the nanoparticles are formed, their size and their amount in the nanoparticle layer, it is possible to prepare layers with different physical properties (optical, electrical, thermal, etc.). In terms of possible applications, it is assumed that further broadening of the application potential can be achieved by a suitable combination of several types of nanoparticles in one nanoparticle film.

The aim of this work will be to prepare two-component nanoparticle layers using gas aggregation sources developed at KMF. The prepared two-component layers will then be characterized using various analytical methods to determine the morphology (scanning electron microscope) and optical properties (UV-Vis spectrophotometry) depending on the architecture of the deposited layers and the ratio of individual types of nanoparticles in the layer.