Výsledky materiálového výzkumu ÚJF publikovány v prestižním vědeckém časopise
27. 11. 2025
V rámci projektu AMULET vznikla studie zaměřená na komplexní přípravu víceškálového kompozitního materiálu a jeho testování pro využití v oblasti ochrany životního prostředí. Cílem výzkumu bylo vytvořit multifunkční membrány kombinující polymer polyethylentereftalát (PET) a dvourozměrný materiál disulfid molybdenu (MoS2). Studie byla publikována v časopise Journal of Physics D: Applied Physics (studie ke stažení zde).
Membrány byly připraveny vícestupňovým procesem: PET fólie byly ozářeny ionty o vysoké energii, čímž vznikly latentní stopy v polymerní matrici, které byly následně stabilizovány UV zářením a chemicky leptány, aby se vytvořila přesně definovaná pórovitá struktura. Na takto upravený substrát byly metodou pulzní laserové depozice (PLD) naneseny tenké vrstvy MoS2.
Kombinace flexibilního a cenově dostupného polymeru PET s vrstevnatým polovodičovým materiálem MoS2 přináší jedinečné funkční vlastnosti jako mechanickou stabilitu, vysokou specifickou plochu a chemickou reaktivitu, což z ní činí atraktivní systém pro environmentální a senzorické aplikace. Jako modelová látka pro ověření environmentální funkce byl použity bisfenol A (BPA), rozšířený průmyslový polutant a látka narušující hormonální systém, která se obtížně odstraňuje běžnými metodami čištění vody.
Studie potvrdila, že vyvinuté membrány umožňují foto-asistovaný rozklad BPA při UV-A záření a současně vykazují výraznou odezvu na vlhkost (změnou elektrického odporu), což je důležité pro senzoriku. Výkonnost jednotlivých vzorků se odvíjela zejména od velikosti pórů, stavu povrchu a parametrů PLD nanovrstev (např. tloušťky a pokrytí), což umožňuje cílené ladění mezi adsorpčními, foto-asistovanými a senzorickými vlastnostmi.
Výzkum tak potvrdil duální funkčnost kompozitních membrán MoS2/PET – fotokatalytickou i senzorickou, čímž přináší nové možnosti pro monitorování a ochranu životního prostředí. Studie současně demonstruje erudici a technologickou kompetenci Ústavu jaderné fyziky AV ČR, který ve spolupráci s Ústavem anorganické chemie AV ČR, Vysokou školou chemicko-technologickou v Praze a zahraničními partnery zvládl komplexní proces od iontového ozáření přes chemické leptání až po nanášení nanovrstev metodou PLD a samotné testování funkčních vlastností. Tento integrovaný přístup představuje špičkový příklad víceúrovňového inženýrství materiálů.
Přečtěte si také
- Dva vesmírné projekty ÚJF představeny na konferenci v ESTECU
- Prof. Exner vyznamenán Zlatou medailí ČVUT, Dr. Wagner oceněn Stříbrnou medailí FJFI
- Týden Akademie věd ČR 2025 v Ústavu jaderné fyziky
- Laboratoř AMS navštívil profesor Higham a jeho tým z University of Vienna
- Mezinárodní spolupráce ÚJF s japonskou univerzitou přináší nové poznatky v oblasti materiálů pro skladování energie
- Vzpomínka Vladimíra Wagnera na Danu Drábovou
- ÚJF pomáhá formovat budoucnost jaderné fúze v Evropě
- RNDr. Aleš Cieplý, CSc., získal prestižní titul DSc.
- ÚJF spolupořádal European HTCondor Workshop
- Poslední výzva k podávání návrhů experimentů v Laboratoři Tandetronu
