Výzkum

Nanomateriály

Skupina se zabývá studiem uhlíkatých nanomateriálů a jejich využitím v pokročilých kompozitních materiálech. Výzkum je zaměřen převážně na 1D (uhlíkové nanotrubice) a 2D (grafen, oxidy grafenu) uhlíkaté nanomateriály. Zájemci o bakalářské studium se také mohou od roku 2025 přihlásit do nového studijního programu B113 Nanomateriály.

Struktura oxidu grafenu z transmisního elektronového mikroskopu (TEM)

Vysokoteplotní supravodiče na bázi REBCO

REBCO (oxidy vzácných zemin, barya a mědi) představují nejvýznamnější skupinu vysokoteplotních supravodičů. Tyto materiály se připravují v řadě forem, jako jsou monokrystalické kompozitní bulky, supravodivé pásky, naprašovací terče či granuláty, přičemž každá nachází uplatnění v odlišných aplikačních oblastech. Díky svým jedinečným fyzikálním vlastnostem se vysokoteplotní supravodiče prosazují v přenosu a skladování energie, beztřecích ložiscích, kosmickém výzkumu a řadě dalších technologií.

Demonstrace levitačního bezkontaktního ložiska

Pokročilé ekologické kompozity ve stavebnictví 

Výzkum pokročilých ekologických stavebních kompozitů se zaměřuje zejména na materiály na bázi hořečnatých pojiv, konkrétně Sorelova cementu (MOC) a cementu na bázi hořečnatých silikátů (MSH). Produkce těchto materiálů je spojena s výrazně nižším množstvím emisí CO₂, což je společně s jejich excelentní pevností řadí mezi slibné alternativy ke konvenčním pojivovým materiálům. Výzkum se zaměřuje na využití funkčních aditiv (nanomateriály, surfaktanty) pro zlepšení vlastností výsledných kompozitů a dále také na implementaci odpadních materiálů (keramika, sklo, struska, stavební odpad apod.) ve formě alternativních plniv. 

Odlitky hořečnatých pojiv a detail jejich jehličkovité mikrostruktury (SEM).

3D tisk hybridních kompozitních materiálů

Výzkum v oblasti 3D tisku se zaměřuje na vývoj cementových a alternativních anorganických kompozitů vhodných pro extruzní technologie ve stavebnictví. Hlavní pozornost je věnována návrhu směsí s optimalizovanými reologickými vlastnostmi, které umožňují spolehlivou extrudovatelnost a dostatečnou tvarovou stálost pro vrstvení bez deformací. Studován je vliv složení pojivových systémů, příměsí a nanoaditiv na průběh hydratace, vývoj mikrostruktury a výsledné mechanické vlastnosti tištěných prvků. Součástí výzkumu je také zavádění druhotných surovin a nízkouhlíkových pojiv s cílem snížit environmentální dopady a podpořit udržitelnost stavebních technologií.

3D tisk stavebních  anorganických kompozitů extruzí