chemtalent

Co je cílem projektu?

Stipendijní motivační projekt ChemTalent je určen pro studenty nižších ročníků bakalářského studia a jeho cílem je motivovat vás k aktivnímu zapojení do výzkumných skupin na fakultě. Pod vedením zkušených mentorů se zapojíte do řešení zajímavých úkolů v rámci aktuálně probíhajícího výzkumu a získáte cenné praktické zkušenosti, které využijete jak během studia, tak v budoucí kariéře.

Jak se zapojit?

Pro účast je potřeba:

Kontaktovat mentora vybraného tématu.
Zaslat na studijní oddělení stručný motivační dopis (max. 2000 znaků), který vyjadřuje zájem o účast v projektu. Dopis zašlete e-mailem na studijni@fch.vut.cz. Do záhlaví uveďte vybrané téma a mentora.
Ochota učit se novým věcem a flexibilita.

Průběh projektu

Výběr účastníků: Motivační dopisy zašlete e-mailem na studijní oddělení do 15. 6. 2025. Poté proběhne výběr účastníků. Na neobsazená témata se budou zájemci moci hlásit ještě do poloviny července.
Začátek projektu: V září na začátku semestru dostanou vybraní studenti podrobný plán práce a projdou seznámením s provozem laboratoře.
Průběh projektu: Rozvržení vašeho zapojení do činnosti laboratoře bude zohledňovat vaše časové možnosti.
Kontrola a odměna: V prosinci proběhne kontrola plnění úkolů a při úspěšném splnění první etapy je možné získat stipendium 5 000 Kč. Pokračování projektu přináší další fázi zakončenou prezentací výsledků v květnu (opět 5 000 Kč). Volitelná třetí etapa: vytvoření konferenčního příspěvku s prezentací na konferenci Chemie je život (odměna 2 000 Kč).

Stipendium

1. etapa: 5 000 Kč (výplata v prosinci)
2. etapa: 5 000 Kč (výplata v květnu)
3. etapa (volitelná): 2 000 Kč (výplata v listopadu)
Vyplacení stipendia proběhne na bankovní účet vedený v IS Apollo.

Proč se zapojit? 💡

ChemTalent je jedinečná příležitost zapojit se do výzkumných projektů už během bakalářského studia a získat tak cenné zkušenosti, které výrazně obohatí vaše další vzdělávání i budoucí profesní život. Díky projektu se naučíte pracovat v laboratoři, analyzovat data a řešit konkrétní vědecké úkoly – to vše pod vedením zkušených mentorů. Získáte přímý kontakt s praxí, seznámíte se s nejmodernějšími postupy a technologiemi a navážete cenné kontakty s odborníky z fakulty. Za úspěšné plnění úkolů můžete navíc získat stipendium až 12 000 Kč, což vám poskytne finanční podporu během studia. Účast na výzkumném projektu vám také pomůže zvýšit vaše šance na úspěch při hledání stáží a pracovních příležitostí. Zároveň rozvinete schopnosti, jako je samostatnost, analytické myšlení, týmová spolupráce a řešení problémů – dovednosti, které se vám budou hodit nejen během studia, ale i v profesním životě. Být součástí výzkumného týmu už v nižších ročnících je navíc skvělá příležitost, kterou jinde jen tak nezískáte. Překročte hranice teorie a zapojte se do reálné vědecké práce – ChemTalent čeká právě na vás!

Rozhodnutí č. 5/2025 – ChemTalent – motivační stipendijní projekt pro zapojení studentů BSP do výzkumné činnosti fakulty

Nabídka témat výzkumných skupin

Vyberte si níže téma, kterému byste se chtěli věnovat, a kontaktujte mentora uvedeného u tématu.

Laboratoř anorganických materiálů

Hledání jílových materiálů vhodných pro stavební průmysl: Ing. Pavel Šiler. Ph.D.
Cílem práce je nejdříve odebrat a analyzovat vzorky zemin obsahující jílové materiály. Vzorky budou odebírány především v oblasti kolem Blanska, kde se ve velké míře nacházejí zeminy o vhodném složení pro následnou aplikaci zejména v cementářském průmyslu. U odebraných vzorků bude provedeno stanovení chemického i fázového složení pomocí metod Rentgenové fluorescence (XRF), Rentgenové difrakce (XRD) a Diferenční termické analýzy (DTA). Vhodné vzorky budou následně zkalcinovány a na základě stanovení chemického a fázového složení a pucolánové aktivity bude zjištěna možnost použití jako pucolánu do cementů.

3D tisk anorganických materiálů: Ing. Eva Bartoníčková, Ph.D.
Téma je věnováno aditivním technologiím v silikátovém odvětví. Mezi standartní metody tisku stavebních a keramických materiálů je extruzní technika, tzv. „direct ink writing“, která vnesením nanočásticových aditiv nabývá většího významu a otevírá dveře většímu množství funkčních aplikací. Cílem práce bude navržení silikátového systému, který bude tzv. tisknutelný. Studium hydratace a s ní spojené reologické vlastnosti, které výrazně ovlivňují samotný proces tisku a konečných mechanických vlastností. Tisknout jednoduché tvary, umíme, ale složité tvary budou výzvou.

Možnosti využívání chemosádrovců pro sádrokartonové stavební komponenty: doc. Ing. Tomáš Opravil, Ph.D.
Chemosádrovce představují významný sekundární zdroj surovin pro výrobu sádrokartonových stavebních komponentů. Tento materiál, vznikající jako vedlejší produkt při odsíření spalin, nabízí ekologicky šetrné a ekonomicky výhodné řešení pro stavební průmysl. Cílem práce bude zkoumání možností využití chemosádrovců, jejich fyzikálně-mechanických vlastností a přínosů při výrobě sádrokartonových desek, s důrazem na optimalizaci procesů a udržitelnost.

Laboratoř bioplastů

3D tisk gelů, ladění speciálně vyvinutých 3D tiskových procesů a materiálů: Mgr. Radek Přikryl, Ph.D.
Naše pracoviště vyvíjí a modifikuje 3D tiskárny pro tisk speciálních materiálů jako jsou gely, pasty, inkousty a pod. V rámci souvisejících činností uvítáme mladého kolegu, který by se rád zabýval testováním těchto tiskáren, nastavením parametrů tiskových procesů tak, aby byly výtisky optimální. Seznámí se tak nejen s FDM 3D tiskem a nástroji používanými pro tyto technologie, ale také s nástroji pro 3D modelování, se základy regulace apod.

Laboratoř organické elektroniky a fotoniky

Příprava a charakterizace organických bioelektronických zařízení: Ing. Aneta Marková, Ph.D.

Cílem práce bude příprava, charakterizace a modifikace vybraných typů bioelektronických zařízení na bázi organických polovodičů (např. organický elektrochemický tranzistor, organická elektronická iontová pumpa). Student bude zapojen do všech částí experimentální práce, která bude zahrnovat přípravu a charakterizaci organických polovodičů a iontově-selektivních membrán, jejich aplikaci ve formě aktivní vrstvy bioelektronického zařízení, a kompletaci, optimalizaci a charakterizaci koncového zařízení. Charakterizace materiálů a zařízení bude zahrnovat především metody elektrické (I-V, C-V, ON-OFF, rychlostní konstanta…), optické (UV-Vis, fluorescence…), a mechanické charakterizace, ale i jiné. V rámci této práce bude studentovi umožněno realizovat i vlastní nápady (ty jsou maximálně vítány).

Neuromorfní elektronika: Ing. Stevan Gavranović, Ing. Jan Pospíšil, Ph.D.
Student bude mít jedinečnou příležitost stát se součástí vědeckého týmu, který se zabývá výzkumem memristorových zařízení pro neuromorfní elektroniku. Memristory, jakožto čtvrtý základní pasivní prvek elektronických obvodů, mají schopnost měnit svůj odpor na základě historie procházejícího proudu, což je činí klíčovými pro budoucí vývoj neuromorfních systémů, počítačů a pokročilých paměťových zařízení. Účast v tomto týmu umožní studentovi získat hluboké znalosti z oblasti nanotechnologií, materiálových věd a elektroniky, a zároveň např. přispět k budoucím průlomovým objevům.

Příprava a charakterizace vodivých hydrogelů pro aplikace v bioelektronice: Ing. Šárka Tumová, Ph.D.
V rámci práce se zapojíte do materiálového výzkumu pro bioelektronické aplikace. Samotná práce bude zaměřena zejména na přípravu vodivých hydrogelů, které by měly představovat aktivní materiál bioelektronického zařízení. Ukázalo se, že hydrogely jsou díky svým tkáni podobným vlastnostem ideální materiály pro kontakt s živým organismem, nicméně žádný z přírodních hydrogelů není vodivý a není tedy vhodný pro bioelektroniku. Zapojíte se tedy do výzkumu unikátních vodivých hydrogelů. Kromě samotné přípravy se budete podílet na charakterizaci a optimalizaci vlastností těchto struktur či na zavedení standardizovaných postupů studování jejich elektrických vlastností a biokompatibility.

Laboratoř biokoloidů

Zkoumání stability kosmetických emulzí: prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc.
Stabilita kosmetických výrobků proti rozsazování je jejich důležitým aspektem. Obvykle se zjišťuje jednoduchými vizuálními, ale zdlouhavými postupy. Mnohem rychlejší alternativou je využití odstředivého analyzátoru disperzí. Zpracování tohoto tématu začne shromážděním teoretických poznatků o podstatě působení odstředivých sil na emulze a o možné korelaci s rozsazováním za působení gravitační síly. Na vybraných vzorcích jednoduchých emulzí olej ve vodě pak bude tato korelace zkoumána – pracovat se bude s kosmeticky tradičním postupem hodnocení stability a s analyzátorem LumiSizer (https://www.lumisizer.com/). Ideálním výstupem by bylo zpracování standardního operačního postupu zrychleného stanovení stability emulzí pomocí odstředivých sil.

Optimalizace technik inokulace biouhlu půdními rhizobakteriemi: Ing. Michal Kalina, Ph.D. / Ing. Martin Súkeník
Biouhel je pozoruhodný organický materiál, který nachází využití v zemědělství. Tento materiál ovšem trpí jednou zásadní nevýhodou – je sterilní. Tento projekt si klade za cíl „oživit“ biouhel pomocí užitečných bakterií podporujících růst rostlin, jako jsou např. Azotobacter, Azospirillum nebo Pantoea. V rámci této práce student/ka optimalizuje a porovná čtyři strategie kolonizace struktury biouhlu půdními rhizobakteriemi: 1) pre-kultivační strategii, kdy budou rhizobakterie kultivovány v suspenzi biouhlu, 2) post-kultivační strategii, kdy budou bakterie smíchány se suspenzí biouhlu, 3 ) vakuovou infiltraci, při které bude v rámci strategie č. 2 využito sníženého tlaku pro zvýšení efektivity procesu, 4) gelační strategii, kdy vzniklá suspenze biouhlu s půdními bakteriemi obsahujícími extracelulárně produkovaný alginát bude gelována pomoc přídavku Ca2+ iontů do formy alginátového hydrogelu. Hodnotit se bude účinnost a viabilita bakterií pomocí OD měření a testů vitality. Budou rovněž využity vizualizační postupy pro zobrazení bakterií ve struktuře biouhlu. Cílem je najít nejefektivnější způsob, jak spojit biouhel a prospěšné půdní mikroorganismy do formy vhodného nosičového systému s potenciálním využitím v moderním zemědělství.

Tvarově adaptabilní polyethylenglykolové hydrogely: Ing. Jiří Smilek, Ph.D. / Ing. Jan Sokolínský
Cílem projektu bude připravit a charakterizovat hydrogely na bázi polyethylenglykolu (PEG), které budou vlivem vnějších podnětů, jako je změna pH a/nebo teploty, cíleně měnit své fyzikálně-chemické vlastnosti. Hlavní důraz bude kladen na studium jejich botnacích schopností a mechanických charakteristik v různých experimentálních podmínkách. Studenti se naučí základní postupy syntézy a charakterizace polymerních materiálů, včetně hodnocení mechanických vlastností a stability gelu.

Laboratoř biotechnologie a biomateriálů

PHAntastická mise: výroba biopolymerů v extrémních podmínkách: Ing. Iva Buchtíková, Ph.D. / Ing. Veronika Řeháková
Náplní studenta bude seznámit se s možnostmi produkce biologicky odbouratelných plastů – polyhydroxyalkanoátů (PHA) – pomocí extremofilních mikroorganismů. Student bude mít možnost prozkoumat, jak specifické podmínky prostředí ovlivňují metabolismus těchto bakterií a optimalizovat kultivační podmínky pro maximální produkci biopolymerů. Projekt rozvíjí znalosti z mikrobiologie, biochemie a biotechnologie s přesahem do environmentálních aplikací.

Metabolické produkty mikroorganismů: Nové horizonty v potravinářství a jejich vliv na kvalitu potravin: Ing. Štěpánka Trachtová, Ph.D., Ing. Helena Hudečková, Ph.D.
Mikrobiální metabolity představují perspektivní možnosti využití v potravinářství. V řadě oblastí jsou již využívány, ale stále skýtají značný potenciál pro další aplikace. V potravinách mohou sloužit ke zlepšení jejich chuti, textury a nutriční hodnoty, stejně jako k prodloužení trvanlivosti. Další výzkum a inovace v této oblasti mohou přinést nové a efektivní způsoby, jak využít mikrobiální metabolity k vytvoření zdravějších a kvalitnějších potravinových produktů. Projekt se zaměřuje na zkoumání metabolických produktů mikroorganismů a jejich potenciální aplikace v potravinářském průmyslu. Cílem je identifikovat a charakterizovat klíčové metabolity vybraných mikroorganismů, které mohou zlepšit kvalitu potravin.

Inovativní využití metabolických produktů mikroorganismů v kosmetice: Přírodní cesta k péči o pleť: Ing. Helena Hudečková, Ph.D., Ing. Štěpánka Trachtová, Ph.D.
Moderní trendy v kosmetickém průmyslu v současné době neopomíjejí ani udržitelnost, kdy šetrnost k životnímu prostředí jde ruku v ruce s eliminací využití průmyslově zpracovaných látek. Metabolické produkty mikroorganismů nabízejí nejen přírodní a účinné alternativy k syntetickým složkám v kosmetice, ale současně přinášejí benefity v podobě aktivních látek přirozeného původu. Tento projekt se zaměřuje na inovativní využití metabolických produktů mikroorganismů v kosmetickém průmyslu. Cílem je prozkoumat přírodní složky produkované mikroorganismy, které mohou přinést nové možnosti v péči o pleť.

Laboratoř fotochemie a plazmochemie

Příprava plazmatem aktivované vody v mimozemských podmínkách: Ing. Ludmila Čechová, Ph.D. / doc. Ing. Zdenka Kozáková, Ph.D.
Interakcí nízkoteplotního plazmatu s kapalinami jsou produkovány reaktivní částice dusíku a kyslíku (tzv. RONS) s vysokým redoxním potenciálem, které způsobují jak antibakteriální či antimykotické účinky, tak zlepšení klíčivosti, vitality a růstu biomasy u rostlin. Využití plazmatem aktivované vody v zemědělských aplikacích za atmosférických podmínek je zkoumáno již řadu let. Její účinnost závisí na jejím složení, které je ovlivněno způsobem a podmínkami přípravy, např. zaváděným plynem. V pozemských podmínkách lze k aktivaci efektivně využít vzduch. Zajímavou a novou aplikací se však stává využití plazmatu v mimozemských podmínkách, konkrétně v atmosféře Marsu. Marsovská atmosféra je složena především z oxidu uhličitého a dusíku. Toto složení atmosféry má potenciál k tvorbě RNS a aplikaci v mimozemském zemědělství. Student by se podílel na rozšíření současného výzkumu v oblasti interakce plazmatu s kapalinami mimo pozemské podmínky.

Příprava polyheptazin imidu: Ing. Sylvia Patakyová
Polyheptazin imid je jednou z forem karbonitridu, který má velký potenciál pro fotokatalytické aplikace. Jeho citlivost zasahuje do viditelné části spektra a díky rozpustnosti ve vodě se otvírá mnoho zajímavých možností pro depozici fotokatalytických povlaků se samotného PHI nebo jeho směsí s dalšími fotokatalyzátory. První etapa projektu se soustředí na zavedení a rutinní zvládnutí syntézy a postupu separace a přečištění surového PHI.

Laboratoř kovů a koroze

Mikrobiálně ovlivněná koroze hořčíkových slitin a její inhibice: Ing. Leoš Doskočil, Ph.D.
Hořčíkové slitiny představují perspektivní materiály s širokým aplikačním potenciálem, jehož plnému využití brání jejich nižší korozní odolnost. Vliv mikroorganismů (methanogenů nebo sulfát redukujících bakterií) bude zkoumán na těchto slitinách různými metodami a korozní produkty budou charakterizovány spektrometrickými (např. FTIR) a mikroskopickými (např. SEM-EDS) metodami. Taktéž bude vyvíjen bifunkční inhibitor, který bude současně poskytovat ochranu povrchu hořčíkové slitiny a deaktivovat mikrobiální činnost.

Inovace v oblasti aplikace povrchových úprav 3D tištěných hořčíkových struktur: Ing. Martin Buchtík, Ph.D.
Hořčík je v současnosti stále více potenciální materiál pro oblasti biomedicíny díky své biodegradabilitě a vynikajícím mechanickým vlastnostem, což ho činí ideálním materiálem pro implantáty a ortopedické náhrady. Jeho náchylnost ke korozi však může ovlivnit jeho funkčnost a bezpečnost v tělesných podmínkách. Cílem tohoto výzkumu je vyvinout inovativní procesy předúpravy pro 3D tištěné hořčíkové konstrukce za účelem odstranění adherovaných nenatavených práškových částic, které nejsou součástí materiálu a následně aplikovat pokročilé ochranné povlaky, které zajistí maximální odolnost vůči korozní degradaci, zejména v biomedicínských aplikacích. Výsledky výzkumu mohou otevřít nové možnosti pro vývoj pokročilých implantátů, které se bezpečně degradují v korozním prostředí simulovaných tělesných tekutin.

Výzkum rozpustnosti titanu v hořčíkových slitinách: Ing. Matěj Březina, Ph.D.
Hořčíkové slitiny jsou konstrukční kovové materiály s vynikajícím poměrem pevnosti k hmotnosti. Jejich hlavním nedostatkem je ovšem nízká korozní odolnost. Jednou z možností zvýšení korozní odolnosti hořčíkových slitin je přídavek legovacích prvků, které pomáhají vytvářet pasivní vrstvu na povrchu těchto slitin. Běžně používané prvky jsou hliník, zinek a mangan, ovšem ani s těmito prvky není korozní odolnost těchto slitin dostatečná. Legování hořčíku titanem může výrazně zvýšit korozní odolnost těchto slitin za předpokladu dobré rozpustnosti. Rozpustnost titanu v čistém hořčíku je ovšem minimální, proto se pro zvýšení rozpustnosti titanu v hořčíku používají další prvky, které tvoří slitiny s oběma prvky. Cílem výzkumu je nalézt vhodnou kombinaci legovacích prvků pro rozpuštění dostatečného množství titanu v hořčíku pro úplnou pasivaci těchto slitin.

Laboratoř analytické a environmentální chemie

2D LA-ICP-MS imaging měkkých tkání a buněčných systémů: doc. Mgr. Michaela Vašinová Galiová, Ph.D.
Toto výzkumné téma je zaměřeno na využití pokročilé analytické techniky laserové ablace s hmotnostní spektrometrií indukčně vázaného plazmatu (LA-ICP-MS) pro dvourozměrné zobrazování prvkového složení měkkých biologických tkání a buněčných systémů. Cílem je identifikace prostorové distribuce prvků ve vzorcích živočišných orgánů a lidských buněčných linií. Tyto informace mohou přispět k hlubšímu pochopení patofyziologických procesů, jako je rozvoj fibrózy (remodelace orgánů) nebo progrese nádorového onemocnění. Součástí náplně práce bude základní zaškolení do chodu laboratoře, seznámení s metodou LA-ICP-MS, včetně analýzy biologických vzorků a zpracování a vizualizace získaných dat. Student bude mít možnost aktivně se zapojit do mezioborového výzkumu na pomezí pokročilé analytické chemie a molekulární onkologie a získá cenné zkušenosti s moderní technikou hmotnostní spektrometrie.

Sledování vlivu oxidačních procesů na integritu separačních membrán: Mgr. Martina Repková, Ph.D.
Tato práce se bude zabývat sledováním vlivů oxidačních procesů na integritu separačních membrán, zejména reverzně osmotických, nanofiltračních a ultrafiltračních membrán. Hlavní náplní bude porozumět míře a způsobu, jakým může oxidační potenciál vybraných látek ovlivnit fyzikálně-chemické vlastnosti povrchu membrán, a to s ohledem na jejich životnost a provozní účinnost. V rámci experimentální části budou sledovány změny v chemickém složení, struktuře a povrchových vlastnostech membrán po opakované expozici oxidantů různé síly a koncentrace. K posouzení míry degradace budou využity analytické metody, jako jsou rastrovací elektronová mikroskopie (SEM), infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR) či testy permeability membrány. Získané výsledky umožní nejen charakterizovat dopad oxidačních procesů na vlastnosti separačních membrán, ale rovněž přispějí k optimalizaci procesních podmínek pro jejich účinné čištění a prevenci zanášení.

Laboratoř syntézy pokročilých materiálů

Příprava hybridních perovskitů pro fotokatalýzu: Ing. Jan Truksa, Ph.D.

V rámci práce se student seznámí s různými metodami a přípravy hybridních perovskitů a vyzkouší si práci s těmito materiály na rozhraní organické a anorganické chemie. Jedná se například o inverzní krystalizaci nebo nanášení tenkých vrstev antisolventovou metodou. V další fázi práce bude testována účinnost připravených vzorků při fotokatalytickém odbourávání látek znečišťujících životní prostředí, například CO2 a NOx. Projekt poskytne praktický vhled do světa funkčních materiálů, který se dynamicky rozvíjí a nabízí mnoho příležitostí pro aplikovaný výzkum i ekologické inovace.

Syntéza prekurzorů na bázi organických barviv pro pokročilé aplikace v organické elektronice: Ing. Martin Cigánek, Ph.D.
V rámci této práce se student seznámí se základy i pokročilými technikami organické syntézy, vyzkouší si práci v sušeném a inertním prostředí nebo mikrovlnnou syntézu. Dále se naučí monitorovat průběh organických reakcí metodou tenkovrstvé chromatografie, zpracovávat různé typy reakčních směsí a také využívat širokou škálu purifikačních technik, jakými jsou např. kolonová chromatografie, rekrystalizace či sublimace. V neposlední řadě se naučí využívat nukleární magnetickou rezonanci (ve „stolním“ provedení) jakožto zcela klíčový nástroj strukturní analýzy. Během realizace této práce si student osvojí a prohloubí nejen klíčové praktické dovednosti v laboratoři, ale také teoretické znalosti z oblasti organické chemie a syntézy, seznámí se s pokročilou chemií organických molekul na bázi heterocyklických π-konjugovaných skeletů, a také s širokými možnostmi uplatnění v nejrůznějších moderních oblastech, jaké tyto systémy nabízí.

Příprava přírodou-inspirovaných stavebních bloků pro syntézu nových fotosenzitizérů: Ing. Lucia Ivanová, Ph.D.
Zajímá tě, jak lze využít přírodní molekuly v moderním chemickém výzkumu? V této aktivitě se zaměříš na návrh a syntézu nových fotosenzitizérů – sloučenin, které umí zachytit světlo a přeměnit ho na chemickou energii. Inspirací nám budou přírodní látky, jejichž struktury upravíme tak, aby mohly sloužit jako stavební bloky – prekurzory pro přípravu cílových fotosenzitizérů. Právě syntéza hraje klíčovou roli v objevování nových funkčních sloučenin – umožňuje cíleně měnit jejich vlastnosti, zvyšovat účinnost a otevírat nové možnosti jejich využití v environmentálních, medicínských nebo energetických aplikacích.