JavaScript je vypnutý

Jiří Houška zkoumal design nových funkčních materiálů počítačovými simulaceni

Design nových funkčních materiálů, a cest jejich přípravy atom po atomu, pomocí pokročilého počítačového modelování zkoumal Doc. Ing. Jiří Houška, Ph.D. ze Západočeské univerzity v Plzni. Získal za to cenu předsedkyně Grantové agentury České republiky 2018.

Projekt se zabýval pokročilými počítačovými simulacemi pro design nových funkčních materiálů a cest pro jejich přípravu ve formě tenkých vrstev, které mají nejvýše mikrometry. Tyto materiály, které jsou velmi důležité pro řadu průmyslových odvětví, by měly vykazovat co nejvíce důležitých vlastností současně, například průhlednost, tvrdost, elektrickou vodivost nebo fotoaktivitu. „Snažíme se optimalizovat metody jejich přípravy, tak aby byly atraktivní pro aplikace,“ vysvětluje fyzik z Fakulty aplikovaných věd Západočeské univerzity v Plzni.

Studované materiály zahrnovaly různé formy oxidu kovů a multikomponentní nitridy s mnoha užitečnými vlastnostmi. K úspěchu projektu přispělo zejména propojení řady komplementárních přístupů. Některé modelovací algoritmy byly využity vůbec poprvé.

Oceněný projekt má dvě části – teoretickou a experimentální. Teoretická část zahrnovala výpočty struktur, vlastností materiálů a modelování růstu tenkých vrstev atom po atomu za různých podmínek. V experimentální části bylo třeba vyzkoušet takové postupy, které umožní velkoplošnou nízkoteplotní přípravu materiálů za podmínek příznivých pro průmysl.

„Tenkovrstvý materiál vydržel, na rozdíl od ostatních materiálů, neoxidovat až do teploty 1 500 stupňů Celsia. Navíc si do takto vysokých teplot udržuje zajímavé vlastnosti: pro některá prvková složení je průhledný, pro některá je elektricky vodivý, dobře drží na různých podložkách,“ dodává vědec. Když přidali kov, zjistili, že to vede k mnohem širšímu rozsahu vodivosti.

Součástí projektu bylo také modelování výbojového plazmatu, ve kterém se vytváření tenkých vrstev odehrává.

Výsledky byly publikovány v osmi článcích v klíčových oborových časopisech, projevili o ně zájem odborníci z průmyslu.

Kamila Pětrašová