Rast grafénu metódou termálnej dekompozície karbidu kremíku pre aplikácie v biofyzike
| Název práce v jazyce práce (slovenština): | Rast grafénu metódou termálnej dekompozície karbidu kremíku pre aplikácie v biofyzike |
|---|---|
| Název práce v češtině: | Růst grafénu metodou termální dekompozice karbidu křemíku pro aplikace v biofyzice |
| Název v anglickém jazyce: | Growth of graphene by thermal decomposition of silicon carbide for applications in biophysics |
| Klíčová slova: | grafén, termálna dekompozícia, karbid kremíku, biofyzika |
| Klíčová slova anglicky: | graphene, thermal decomposition, silicon carbide, biophysics |
| Akademický rok vypsání: | 2018/2019 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | slovenština |
| Ústav: | Fyzikální ústav UK (32-FUUK) |
| Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. Jan Kunc, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 03.11.2018 |
| Datum zadání: | 05.11.2018 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 12.12.2018 |
| Datum a čas obhajoby: | 03.09.2020 09:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 04.07.2020 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 04.07.2020 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 03.09.2020 |
| Oponenti: | prof. Ing. Jan Čechal, Ph.D. |
| Konzultanti: | doc. RNDr. Dana Gášková, CSc. |
| Zásady pro vypracování |
| Student připraví sadu vzorků grafénu metodou termální dekompozice karbidu křemíku (SiC). Jako základ přípravy grafénu poslouží prášková forma SiC, která je zejména vhodná pro velký výtěžek grafénu o vysoké čistotě. Jako referenční vzorek bude připraven grafén na monokrystalickém substrátu SiC. Bude studován vliv teploty (1500-1800°C), doby růstu (5-30 min) a růstové atmosféry (vysoké vakuum, argon, směs argonu a vodíku) na kvalitu a množství připraveného grafénu. Dále bude provedena extrakce grafénu od reziduálních částic SiC tak, aby byly vzorky připraveny pro následné studium vlivu grafénu na membrány živých buněk, kvasinky, či rakovinné buňky. Množství a kvalita grafénu budou studovány metodou konfokální Ramanovy spektroskopie, případně metodou mikroskopie atomárních sil. |
| Seznam odborné literatury |
| [1] Walt A. de Heer, Claire Berger, Ming Ruan, Mike Sprinkle, Xuebin Li, Yike Hu, Baiqian Zhang, John Hankinson, and Edward Conrad, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108, 16900 (2011).
[2] Jan Kunc, Martin Rejhon, Eduard Belas, Václav Dědič, Pavel Moravec, Jan Franc, Phys. Rev. Appl. 8, 044011 (2017). [3] Ramakrishna Podila, Thomas Moore, Frank Alexis, Apparao Rao, J. Vis. Exp. 73, UNSP e50276 (2013). [4] A. Bolz, M. Schaldach, Artif. Organs 14, 260 (1990) |
| Předběžná náplň práce |
| Tato multidisciplinární práce si dává za cíl studium grafénu pro aplikace v biofyzice. Vedle řady dalších metod přípravy grafénu se metoda termální dekompozice karbidu křemíku (SiC) jeví jako optimální technika přípravy vysoce čistého grafénu v množství dostatečném pro studium například buněčných membrán, kvasinek, či rakovinných buněk. I přesto, že z hlediska materiálového výzkumu je grafén dobře známý krystal, jeho cytotoxicita, bio- a hemo-kompatibilita, či průchod tkání a buněčnými membránami jsou velmi málo, či dokonce doposud neprostudované problematiky. Cílem této bakalářské práce bude připravit sadu vzorků grafénu v dostatečné čistotě, kvalitě a množství pro další studium a aplikace grafénu v biofyzice. V poslední části práce budou krystaly grafénu extrahovány od částic SiC tak, aby bylo možné provést první studium interakce grafénu s kvasinkami.
|