VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ
FAKULTA CHEMICKÁ
Výroba bioplastů
Lidé ročně vyprodukují až 265 milionů
tun plastů a plastových výrobků, část z nich
sice už vyspělé země recyklují, ale i v Evropě
se každý rok najde asi 25 milionů tun plastového odpadu, který příroda neumí nijak absorbovat a v prakticky nezměněné podobě se
tedy bude na zemi nebo v zemi nacházet i za
dalších 500 let. Plastový odpad ropného původu se hromadí nejen na pevnině, ale ohrožuje i moře a oceány a živé organismy. To je
důvod, proč vědci hledají náhradu syntetických plastů v podobě biologického materiálu,
tzv. bioplastů na bázi rostlinného materiálu
(škrob, celulóza), které se v přírodě časem
samy rozpadnou. Velký úspěch v této oblasti
zaznamenali odborníci Centra materiálového výzkumu na Fakultě chemické VUT v Brně. Využívají jednu z nejefektivnějších možností výroby biomateriálu – tj. přirozené procesy probíhající v mikroorganismech, které
se „nakrmí“ odpadním olejem, například fri-
tovacím a zpracují ho na užitečný bioplast.
Některé bakterie si umí z těchto odpadních
látek, které jim slouží jako potrava, vytvořit
zásobní polymer PHA (viz. Obr). Ten si
ukládají na horší časy a v době hladovění jej
pak mohou využít jako vnitřní potravu. Vědci z výzkumného týmu doc. Ivany Márové
umí tyto bakterie přimět k maximální produkci PHA. K produkci 2 až 3 kilogramů
poměrně čistého polymeru v průmyslovém
měřítku jsou potřeba pouhé 3 dny. Z velmi
levné suroviny tak lze pomocí mikroorganismů vyrobit špičkové polymerní materiály,
které lze pak dále použít na mnohé speciální
aplikace - například implantáty, stoprocentně přírodní kojenecké láhve, zdravotnické
pomůcky, které jsou naprosto slučitelné s lidským organismem, neškodné materiály na
hračky, obaly pro kosmetický a potravinářský
průmysl a podobně.
www.chempoint.cz
Přijďte studovat k nám!
Když se v roce 1899 podařilo konečně založit první českou technickou vysokou školu na
Moravě, trvalo dlouhých 12 let než se podařilo začít s v ýukou na fakultě chemické.
Začátky výuky byly krušné, nicméně díky
obětavé práci prvních profesorů a díky rozvoji průmyslu na Moravě se fakultě chemické
brzy podařilo získat vysokou prestiž mezi
odbornou veřejností. I když činnost fakulty
byla později díky politické situaci v tehdejší
ČSR pozastavena, po obnovení fakulty v roce
1992 na své tradice fakulta opět úspěšně
navázala. Dnes je již fakulta pevným článkem
řetězce fakult Vysokého učení technického
v Brně a její prioritou je budování vědeckého
potenciálu v oblasti, která umožňuje předvídání chování systémů na bázi molekul a atomů a doplňovat tak technický pohled jiných
technických oborů založených na sledování
makrosystémů. Hlavním posláním fakulty je
výchova odborníků, kteří jsou schopni přizpůsobit se náročným podmínkám, které
panují v industriální sféře, jsou připraveni se
rozvíjet v nových technologiích a jsou schopni porozumět také jiným problémům v oblasti
technické, ekonomické a ekologické.
Studentům nabízíme atraktivní studijní
programy, dostatek studijních materiálů,
vstřícný přístup pedagogů při výuce, bohatou spolupráci s průmyslem a kvalitně vybavené laboratoře. V rámci bakalářských, diplomových a dizertačních prací tak studenti
mohou řešit aktuální problémy úzce spojené
s průmyslovou praxí a často mohou své
výsledky ihned publikovat v domácích či
mezinárodních časopisech, či se podílet na
vzniku nových patentů a užitných vzorů.
Absolventi fakulty chemické VUT v Brně jsou
žádanými odborníky na trhu práce, řada z nich
působí ve výzkumných a vývojových laboratořích, v řídících funkcích významných firem
potravinářského, farmaceutického, elektrotechnického, stavebního aj. průmyslu nebo
v orgánech státní správy a samosprávy.
Chemie je život, život je chemie, přijďte
studovat chemii k nám!
Prof. Ing. Jaromír Havlica, DrSc.,
děkan FCH VUT v Brně
červen 2012, www.sciam.cz 25
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ
FAKULTA CHEMICKÁ
Stavební materiály 21. století
Vynikající podmínky
pro studium
Fakulta chemická VUT v Brně má více než
stoletou tradici a v současnosti nabízí strukturované studium nejvýznamnějších oborů
chemie. Studovat na fakultě lze formou kombinovaného, tzv. dálkového studia, tedy při
zaměstnání či jiných povinnostech. Fakulta
chemická realizuje evropský systém studia
kompatibilní s evropským systémem ECTS.
Moderní budova fakulty je umístěna v univerzitním kampusu s výbornou dostupností
do centra města, studentských kolejí, sportovních areálů a stravovacích zařízení.
V bakalářských studijních programech je
možné získat stipendium až do průměru 1,6;
pro nejlepší studenty to je až 3500 Kč měsíčně. Získat lze i řadu jiných stipendií, sociální,
sportovní, na podporu studia v zahraničí
apod. Studentům je k dispozici studovna,
knihovna, kuchyňka, několik počítačových
místností a bezdrátové připojení k internetu. Přímo v budově fakulty je studentská
jídelna a obchod s občerstvením. Laboratoře
fakulty jsou moderní a vybavené špičkovými
přístroji. Fakulta chemická intenzivně spolupracuje s průmyslem. Studenti tak v rámci
exkurzí mohou nahlédnout do praxe a v rámci v ysokoškolských prací řešit aktuální
témata a podílet se na vědecko-výzkumné
činnosti fakulty. Díky spolupráci fakulty
chemické s řadou špičkových evropských
univerzit mohou studenti studovat v zahraničí, nebo se účastnit zahraničních stáží.
26 Scientific American České vydání, červen 2012
Světové výzkumné instituce si
už řadu let snaží vyvinout a uvést
do praxe stavební materiál, který
by byl lepší než klasický beton, byl
odolnější proti mrazu, ohni a vodě
a navíc byl za přijatelnou cenu. Jedna z cest k výsledku vede přes tzv.
geopolymery, které vyvíjejí vědci
z Centra materiálového výzkumu
fakult y chemické V UT v Brně.
Geopolymery jsou látky na bázi
oxidů křemíku a hliníku, které se
ve formě tetraedrů spojují do trojrozměrné
struktury. Vznikají aktivací vhodných surovin v zásaditém prostředí za běžných teplot
a tlaků. Geopolymerní beton má celou řadu
výhod oproti standardnímu betonu. Především zpracovává velké množství odpadních
materiálů, které jsou často v současné době
deponovány na speciálních skládkách, kde
velmi negativně působí na životní prostředí.
Další výhodou oproti produkci běžného betonu na bázi portlandského cementu je nízká energetická náročnost. Průmysl zabýva-
jící se výrobou cementu je oproti tomu třetí
energeticky nejnáročnější (hned po výrobě
hliníku, oceli) a zároveň produkuje značné
množství CO2 , který vytváří spolu s dalšími
plyny skleníkový efekt, což vede ke změnám
klimatu v důsledku globálního oteplování.
O právní ochranu nově nalezených poznatků, nejen v oblasti geopolymerů, a o využití
těchto poznatků tuzemskými a mezinárodními podniky se stará Útvar transferu technologií na VUT v Brně.
www.chempoint.cz
Supermagnetické částice
pro izolaci DNA
Superparamagnetické částice vykazují
magnetické vlastnosti pouze v přítomnosti
vnějšího magnetického pole. Po jeho odstranění částice magnetické vlastnosti ztrácejí. Magnetické částice pro biologické aplikace jsou t vořeny magnetickým jádrem
a ochranným obalem, tvořeným polymerní
vrstvou chránící jádro před kontaktem se
vzorkem a umožňující úpravu povrchu nosiče za účelem cílené separace. Využití magnetické separace je velmi výhodné zejména
při izolaci biologicky aktivních látek, protože reálné vzorky obsahují příměsi, které snižují citlivost detekčních metod. V porovnání s klasickými metodami je práce s magnetick ý mi částicemi r ychlá, jednoduchá,
dostatečně citlivá a bezpečná. Výzkumný
tým doc. B. Ritticha a doc. A. Španové na
Fakultě chemické VUT v Brně izoluje pomocí methakrylátových a jiných syntetizovaných magnetických částic DNA z reálných vzorků potravin, potravinových doplňků, léčiv, a vzorků životního prostředí.
www.chempoint.cz
www.vutbr.cz
www.fch.vutbr.cz
Organická elektronika
Současná doba nutí vědecké týmy k hledání nových alternativních organických
materiálů, které nahradí ty stávající, při
tvorbě elektronických zařízení. Požadované vlastnosti na tyto látky jsou například
vysoký molární absorpční koeficient, vysoká pohyblivost náboje, fluorescence a podobně. Deriváty diketopyrolopyrolů jsou
právě jedním s potenciálně použitelných
materiálů, které můžou nahradit ty stávající. Sloučenina 1,4-diketo-3,6-difenyl-pyrolo-[3,4-c]-pyrol (DPP) byla poprvé popsána v roce 1974, kdy došlo omylem k její
syntéze. Jde o molekuly s molárním absorpčním koeficientem v řádech desetitisíců dm 3 mol-1 cm-1, ojediněle až statisíců.
Kromě uplatnění tohoto vysoce stabilního
pigmentu v barvení vysokomolekulárních
látek nachází pro své jedinečné vlastnosti
místo také v elektronice. Díky silné fluorescenci jsou DPP pigmenty studovány pro
uplatnění v bar vivov ých laserech. Jsou
zkoumány také pro použití v barvivy senzibilizovaných solárních článcích. Jejich elektroluminiscence přislibuje velký potenciál
pro využití v organických světlo-emitujících diodách (OLED) například aplikované v displejích mobilních telefonů. Tyto
materiály jsou intenzivně studovány v rámci výzkumu materiálů potenciálně využitelných pro organickou elekroniku a fotovoltaiku na Fakultě chemické VUT v Brně.
www.chempoint.cz
Modifikace huminových látek
Huminové látky jsou již dlouhou dobu
předmětem vědeckého zájmu díky jejich
významu v globálním ekosystému. Jakmile
se objevily v životním prostředí, začaly se
účastnit biogeochemických cyklů biogenních pr vků jako je dusík a fosfor. Hrají
hlavní roli v globálním geochemickém koloběhu uhlíku a mají vliv na proces formo-
vání fosilních paliv. Významně podporují
růst rostlin, stabilizují půdní strukturu
a chrání životní prostředí proti znečištění.
Jelikož představují značnou část půdní organické hmoty v závislosti na druhu a výskytu půdy, dá se předpokládat, že jejich
forma a množství ovlivňuje retenci vody.
Právě nižší schopnost půdy zadržovat vodu
je jednou z hlavních příčin degradace půd
(obr.). Jedním z možných způsobů jak zvýšit retenci vody v půdě je vhodná modifikace huminových látek vedoucí ke vzniku gelové, zesíťované struktury. Takto vzniklý
systém pak díky své prostorové konfiguraci
dokáže být schopen vázat větší množství
vody. Na fakultě chemické VUT v Brně se
využití huminových látek věnuje velká pozornost již několik let.
www.chempoint.cz
Bakalářské studium
Program Chemie a chemické technologie
– Spotřební chemie
– Chemie, technologie a vlastnosti
materiálů
– Chemie a technologie ochrany životního
prostředí
– Chemie pro medicínské aplikace
Program Chemie a technologie potravin
– Potravinářská chemie
– Biotechnologie
Absolventům je po ukončení studia
udělován titul Bc.
Magisterské studium
Program
– Spotřební chemie
– Chemie, technologie a vlastnosti
materiálů
– Chemie a technologie potravin
– Chemie a technologie ochrany životního
prostředí
Absolventům je po ukončení studia
udělován titul Ing.
Doktorské studium
Program
– Fyzikální chemie
– Makromolekulární chemie
– Chemie, technologie a vlastnosti
materiálů
– Chemie a technologie potravin
– Chemie a technologie ochrany životního
prostředí
Absolventům je po ukončení studia
udělován titul Ph.D.
červen 2012, www.sciam.cz 27
Download

VUT v Brně: Fakulta chemická