Prebiehajúce projekty a granty
Povrchy polymérov modifikované vrstevnatými nanočasticami a fotoaktívnymi farbivami.
Agentúra na podporu výskumu a vývoja APVV-15-0347
Hlavný riešiteľ: prof. RNDr. Juraj Bujdák, DrSc.
Spoluriešitelia: doc. RNDr. Ivan Valent, PhD., doc. Ing. Marián Janek, PhD., Mgr. Táňa Sebechlebská, PhD., Mgr. Samuel Furka, Mgr. Daniel Furka, Mgr. Monika Lackovičová Šuteková, Mgr. Michal Čičkan; Katedra mikrobiológie a virológie: prof. RNDr. Helena Bujdáková, CSc, RNDr. Barbora Gaálová, PhD., Mgr. Jaroslava Dekkerová; MSC. Nitin Chandra Teja Dadi; Ústav anorganickej chémie SAV: RNDr. Jana Madejová, DrSc., Ing. Eva Scholtzová, CSc., Mgr. Ľuboš Jankovič, PhD., Ing. Helena Pálková, PhD., Mgr. Valéria Bizovská, PhD., Mgr. Peter Boháč, PhD., Mgr. Marek Pribus, PhD., Mgr. Tímea Baranyaiová, PhD., Msc. Eva Skoura, Msc. Daniel Moreno, Ing. Peter Škorňa, PhD., Ing. Martin Barlog
Projekt reprezentuje interdisciplinárny základný výskum smerujúci k nanokompozitom technicky využívaných polymérov, ktorých funkčnosť závisí od vlastností prítomných organických farbív. Zámerom bude pripraviť nanokompozity so zvýšenou koncentráciou častíc na povrchu polyméru. Častice musia byť pred syntézou nanokompozitu upravené pomocou organických povrchovoaktívnych látok, aby sa dosiahla kompatibilita s polymérom, čo bude jednou z kľúčových úloh projektu. Takto modifikované častice budú v ďalšom kroku funkcionalizované pomocou molekúl farbív a použité pre prípravu nanokompozitu. Funkčnosť povrchov sa dosiahne pomocou vhodne volených farbív so zaujímavými fotofyzikálnymi a fotochemickými vlastnosťami. Cieľom bude získať povrchy, ktoré budú atraktívne z hľadiska možných aplikácií, ako sú fotosenzibilizačné a fotodezinfekčné vlastnosti, luminiscenčné povrchy, systémy schopné medzimolekulového prenosu svetelnej energie a podobne. Výber použitých farbív bude smerovaný na jednak komerčne dostupné laserové farbivá a fotosenzibilizátory hlavne zo skupín xanténových a thiazínových farbív, ako aj na novopripravené fluorescenčné farbivá.
Nanokompozity polymérov s fotoaktívnymi a antimikrobiálnymi vlastnosťami.
Vedecká grantová agentúra MŠVVaŠ SR a SAV, VEGA 1/0227/20
Hlavný riešiteľ: prof. RNDr. Juraj Bujdák, DrSc.
Spoluriešitelia: doc. RNDr. Ivan Valent, PhD., doc. Ing. Marián Janek, PhD., Mgr. Táňa Sebechlebská, PhD., Mgr. Samuel Furka, Mgr. Daniel Furka, Mgr. Monika Lackovičová Šuteková, Mgr. Michal Čičkan; Katedra mikrobiológie a virológie: prof. RNDr. Helena Bujdáková, CSc, RNDr. Barbora Gaálová, PhD., MSc.Nitin Chandra Teja Dadi
Ústrednou témou a zároveň aj cieľom projektu bude príprava špecifického typu fotoaktívnych nanokompozitných materiálov s potenciálnymi antimikrobiálnymi vlastnosťami. Pasívnou zložkou nanokompozitov budú polymérne matrice, ktoré je možné zmiešať/modifikovať z kvapalnej fázy prekurzorov, prípadne z polymérnych tavenín. Dispergovanou fázou budú vrstevnaté nanočastice kremičitanov, ktoré budú modifikované pomocou organických povrchovoaktívnych látok. Aby sa zabezpečila predpokladaná funkčnosť nanokompozitov, častice kremičitanu budú funkcionalizované pomocou farbív s fotosenzibilizačnými vlastnosťami, prípadne aj iných antimikrobiálnych látok. Zo širokého spektra vlastností materiálov sa budú primárne vyhodnocovať štruktúra, fotoaktivita a antimikrobiálne vlastnosti a to v závislosti od parametrov jednotlivých zložiek, modifikácie častíc kremičitanu, zmien vlastností farbív použitých na funkcionalizáciu a rôznych stratégií syntézy.
Referenčné výpočty vlastností, interakcií a reaktivity chemických systémov.
Vedecká grantová agentúra MŠVVaŠ SR a SAV - VEGA 1/0777/19
Hlavný riešiteľ: doc. Dr. Pavel Neogrády, DrSc.
Spoluriešitelia: doc. Mgr. Michal Pitoňák, PhD.; doc. Ing. Tomáš Bučko, PhD.; prof. RNDr. Ivan Černušák, DrSc.; prof. RNDr. Vladimír Kellö, DrSc.; prof. RNDr. Miroslav Urban, DrSc.; RNDr. Lukáš Felix Paštéka, PhD.; Mgr. Silvia Kozáková;
With the increasing computer power, the importance of „in silico“ quantum chemistry studies grows rapidly. The description of ever-larger chemical systems requires the use of approximate methods, where it is often not possible to assess the precision and accuracy of the results. One way of verifying these methods are benchmark comparisons of model systems obtained using highly correlated ab initio methods and/or DFT methods previously tested for the given application. Aim of this project is to produce quality benchmark data in a wide range of chemical applications from electric and spectroscopic molecular properties, through reactivity, catalysis, intermolecular interactions, processes in zeolites and on metal surfaces, towards certain problems in nuclear reactors. Besides applications, we will efficiently implement a massively parallel version of the MP2.5 method extended to open-shells. This method is expected to push the application limits in the field of intermolecular interactions/reactivity.
Nekovalentné interakcie v systémoch s rastúcou zložitosťou (NCICS).
Agentúra na podporu výskumu a vývoja APVV-15-0105
Hlavný riešiteľ: doc. Mgr. Michal Pitoňák, PhD.
Spoluriešitelia: doc. Dr. Pavel Neogrády, DrSc.; doc. Ing. Tomáš Bučko, PhD.; prof. RNDr. Ivan Černušák, DrSc.; prof. RNDr. Vladimír Kellö, DrSc.; prof. RNDr. Miroslav Urban, DrSc.; RNDr. Lukáš Felix Paštéka, PhD.; Mgr. Michal Novotný; Mgr. Denisa Suchá; Mgr. Martin Blaško; Fakulta prírodných vied UMB BB: doc. RNDr. Miroslav Medveď, PhD.; Doc. RNDr. Miroslav Iliáš, PhD.; RNDr. Miroslav Melicherčík, PhD.; RNDr. Šimon Budzák, PhD.; Materiálovotechnologická fakulta STU: RNDr. Andrej Antušek, PhD.; Mgr. Filip Holka, PhD.; RNDr. Martin Šulka, PhD.; RNDr. Katarína Šulková, PhD.
Hlavnou témou projektu je použitie presných výpočtov na báze vlnovej funkcie, najlepšie CCSD(T), ako podkladu k DFT predpovediam systémov s rastúcou zložitosťou. V centre záujmu sú nekovalentné interakcie. Ako prototyp sú študované klastre berýlia až po tuhú fázu. Z biologicky zaujímavých systémov sú to nekovalentné komplexy aminokyselín, kde je analyzovaný vplyv viacčasticových interakcií na stabilitu a štruktúru. Projekt skúma aj komplexy (ťažkých) kovov s ligandami, ako aj presný popis chémie jódu v chladiacom systéme jadrového reaktora či v interakcii s antityroidnými liečivami. Súčasťou projektu je aj vývoj (relativistických) metód, ako aj ďalšie vylepšenia zahrnutia disperzných síl v DFT. Vývoj bude implementovaný do programových balíkov MOLCAS, DIRAC a VASP.
Computational Modelling of Cs-Mo interactions in Neutral Beam Injection (NBI) sources.
EuroFusion project (part of Horizon 2020), Task Specification Ref. Nr.: HCD-3.2.1--T00x.
Hlavný riešiteľ: prof. RNDr. Ivan Černušák, DrSc.
Spoluriešitelia: doc. Dr. Pavel Neogrády, DrSc.; doc. Mgr. Michal Pitoňák, PhD., Mgr. Michal Novotný; prof. RNDr. Vladimír Kellö, DrSc.; prof. RNDr. Miroslav Urban, DrSc.
This task specification aims to contribute to the nuclear fusion research related to the performance of neutral beam injector systems utilizing evaporated Cs and being developed for ITER/DEMO fusion reactor. The main goal is to reduce the Cs consumption in NBI source via modification of Mo surface converter. The proposed study should provide molecular and solid-state-like properties of caesium, which is implanted on various models of metal Mo surface with varying occupancy of the implanted atoms.
Detekcia a charakterizácia vrstevnatých nanomateriálov pomocou organických farbív ako molekulových senzorov.
Vedecká grantová agentúra MŠVVaŠ SR a SAV, VEGA 1/0278/16
Hlavný riešiteľ: doc. RNDr. Juraj Bujdák, DrSc.
Spoluriešitelia: doc. RNDr. Ivan Valent, CSc.; doc. Ing. Marián Janek, PhD.; Mgr. Tímea Baranyaiová; Mgr. Silvia Belušáková; Mgr. Marek Pribus; Mgr. Táňa Sebechlebská; Anna Béderová; Katedra mikrobiológie a virológie: doc. RNDr. Helena Bujdáková , CSc.; Ing. Miroslava Smolinská PhD.; Mgr. Barbora Gaálová, PhD.
Projekt predstavuje komplexný prístup podrobnej charakterizácie javu molekulovej agregácie a fotofyzikálnych javov organických farbív v sústavách častíc nanomateriálov s permanentných záporným nábojom, hlavne silikátov. Cieľom projektu bude podrobná spektrálna charakterizácia agregátov farbív v koloidoch nanomateriálov, charakterizácia štruktúry molekulových agregátov, vplyvu reakčných podmienok, kinetika vzniku molekulových agregátov a porovnanie javu v podobných sústavách vybraných polyelektrolytov a biomateiálov. Výsledky projektu bude možné využiť pri vývoji hybridných materiálov a ternárnych systémov zložených z nanočastíc, organických farbív a polyelektrolytov so želanými fotofyzikálnymi vlastnosťami.
Prevencia a eradikácia mikrobiálnych biofilmov vo vzťahu k nanomateriálom.
Agentúra na podporu výskumu a vývoja APVV-15-0347
Hlavný riešiteľ: doc. RNDr. Helena Bujdáková, CSc. (Katedra mikrobiológie a virológie)
Spoluriešitelia: Katedra mikrobiológie a virológie: Ing. Miroslava Smolinská, PhD., RNDr. Barbora Gaálová, PhD., RNDr. Kornélia Legéňová, RNDr. Stanislava Dižová, Mgr. Jaroslava Chupáčová; Katedra fyzikálnej a teoretickej chémie: doc. RNDr. Juraj Bujdák, DrSc., doc. RNDr. Ivan Valent, PhD., Mgr. Tímea Baranyaiová, Mgr. Samuel Furka; Ústav anorganickej chémie SAV: RNDr. Jana Madejová, DrSc., Ing. Eva Scholtzová, CSc., Mgr. Ľuboš Jankovič, PhD., Ing. Helena Pálková, PhD., Mgr. Valéria Bizovská, PhD., Mgr. Silvia Belušáková, PhD., Mgr. Peter Boháč, PhD., Mgr. Lukáš Petra.
Interdisciplinárny projekt na rozhraní mikrobiológie a materiálovej chémie je orientovaný na komplexné riešenie problematiky mikrobiálnych biofilmov a možnosti využitia nových materiálov v prevencii ich formovania. Projekt vyvíja postupy pre prípravu a charakterizáciu materiálov a testuje ich z hľadiska antimikrobiálnych vlastností. Ide najmä o filmy, polyméry a ich nanokompozity, v ktorých sú nanočastice vrstevnatých kremičitanov s ukotvenými látkami s potenciálnym antimikrobiálnym účinkom. K aktívnym molekulám patria biocídne látky kvartérnych amóniových solí, fotosenzibilizátory a antibiotiká. Výsledky projektu môžu významným spôsobom obohatiť súčasné vedomosti v oblasti mikrobiológie a nanomateriálov a priniesť nové typy materiálov s antimikrobiálnymi vlastnosťami.
Fotovoltaické vrstvy: chemická kompozícia, povrchová morfológia a fluorescenčno-absorpčná dynamika.
Vedecká grantová agentúra MŠVVaŠ SR a SAV, VEGA 1/0400/16
Hlavný riešiteľ: doc. Ing. Dušan Velič, PhD.
Spoluriešitelia: RNDr. Monika Jerigová, PhD., Mgr. Eva Noskovičová, Mgr. Lenka Slušná, RNDr. Marianna Gregová Trenčanová; Medzinárodné laserové centrum: RNDr. Dušan Lorenc, PhD., RNDr. Eduard Jáné, PhD., RNDr. Daniel Repovský, PhD., RNDr. Vojtech Szocs, CSc.
Projekt študuje organické fotovoltaické materiály na báze polytiofénov a fullerénových derivátov kombináciou experimentálnych techník s cieľom komplexnej priestorovo-časovej charakterizácie. Prenos elektrónov medzi polytiofénovým donorom a akceptorom na báze fullerénu skúma časovo-rozlíšená fluorescenčná spektroskopia so sub-pikosekundovým rozlíšením spolu s dvojfotónovou absorpčnou spektroskopiou. Hmotnostná spektrometria sekundárnych iónov poskytuje chemické zloženie a molekulovú distribúciu so sub-nanometrovým vertikálnym rozlíšením. Na vizualizáciu morfológie povrchu slúži atómová silová mikroskopia s výškovým a fázovým módom. Metódy termálnej efúzie a laserovej ablácie sú využité na vytvorenie kovových kontaktov na modelový fotovoltaický článok. Experimentálne výsledky sú simulované modelmi Stokesovo posunutých harmonických oscilátorov, Förstera a Landau-Zenera.
Vývoj nanopipiet a štúdium transportu iónov v nanokanáloch.
Vedecká grantová agentúra MŠVVaŠ SR a SAV, VEGA 1/0633/15
Hlavný riešiteľ: doc. RNDr. Ivan Valent, CSc.
Spoluriešitelia: doc. RNDr. Anna Olexová, CSc.; Mgr. Silvia Belušáková, Mgr. Táňa Sebechlebská
Nanopipety sú nanofluidné zariadenia, ktoré sa rutinne pripravujú kontrolovanou tepelnou a mechanickou úpravou sklenených kapilár. Takto možno pripraviť kónický nanokanál s priemerom <100 nm. Nanopipety naplnené roztokom elektrolytu predstavujú nanoskopické iónové vodiče,ktoré majú mnoho pozoruhodných vlastností. Napr. nanočastice a makromolekuly (DNA) pri transporte cez pór nanopipety spôsobujú blokácie elektrického prúdu iónov nosného elektrolytu. To umožňuje využiť nanopipety ako senzory biomolekúl a tiež ako modely pre experimentálne i teoretické štúdium transportu iónov. Cieľom projektu je zvládnuť technológiu prípravy nanopipiet s požadovanými fyzikálno-chemickými vlastnosťami avyvinúť metodiku ich funkcionalizácie pre detekciu neznačenej DNA.
Štúdium vplyvu teploty, iónovej sily a zloženia reakčnej zmesi na molekulovú agregáciu katiónového farbiva v koloidnom roztoku smektitov.
Granty pre doktorandov a mladých vedeckých pracovníkov Univerzity Komenského, UK/331/2018
Hlavný riešiteľ: Mgr. Tímea Baranyaiová