Rast grafénu metódou termálnej dekompozície karbidu kremíku pre aplikácie v biofyzike
| Thesis title in thesis language (Slovak): | Rast grafénu metódou termálnej dekompozície karbidu kremíku pre aplikácie v biofyzike |
|---|---|
| Thesis title in Czech: | Růst grafénu metodou termální dekompozice karbidu křemíku pro aplikace v biofyzice |
| Thesis title in English: | Growth of graphene by thermal decomposition of silicon carbide for applications in biophysics |
| Key words: | grafén, termálna dekompozícia, karbid kremíku, biofyzika |
| English key words: | graphene, thermal decomposition, silicon carbide, biophysics |
| Academic year of topic announcement: | 2018/2019 |
| Thesis type: | Bachelor's thesis |
| Thesis language: | slovenština |
| Department: | Institute of Physics of Charles University (32-FUUK) |
| Supervisor: | doc. RNDr. Jan Kunc, Ph.D. |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 03.11.2018 |
| Date of assignment: | 05.11.2018 |
| Confirmed by Study dept. on: | 12.12.2018 |
| Date and time of defence: | 03.09.2020 09:00 |
| Date of electronic submission: | 04.07.2020 |
| Date of submission of printed version: | 04.07.2020 |
| Date of proceeded defence: | 03.09.2020 |
| Opponents: | doc. Ing. Jan Čechal, Ph.D. |
| Advisors: | doc. RNDr. Dana Gášková, CSc. |
| Guidelines |
| 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. |
| References |
| [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) |
| Preliminary scope of work |
| 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.
|