Grantová agentura České republiky již podruhé podpořila začínající vědce granty JUNIOR STAR. Projektů se začátkem řešení v roce 2022 bylo podpořeno 16 z celkových 315 návrhů. Vybrané projekty letos stejně jako minulý rok představíme ve webovém seriálu.
Díky pětiletým projektům a možnosti čerpat až 25 milionů korun mají řešitelé možnost vědecky se osamostatnit, realizovat své vlastní originální myšlenky a přinést do české vědy nová výzkumná témata. To vše v raném stádiu své vědecké kariéry – granty JUNIOR STAR jsou určeny pro badatele, kteří získali doktorát maximálně před osmi lety, publikovali v prestižním zahraničním vědeckém časopise a mají za sebou významnou zahraniční zkušenost.
Dynamika rázů s využitím rychlé rentgenové radiografie a zábleskového rentgenového zdroje
Ing. Tomáš Fíla, Ph.D., Fakulta dopravní, České vysoké učení technické v Praze
„Chceme umožnit provádět v laboratoři experimenty, které jsou v současné době možné jen ve velmi omezené míře na pracovištích vybavených urychlovači částic a zařízeními pro dynamické testování materiálů.“
Projekt JUNIOR STAR Tomáše Fíly kombinuje pokročilé metody experimentální dynamiky s nejmodernějšími metodami rychlého časosběrného rentgenového zobrazování, přičemž je docíleno bezprecedentních možností výzkumu materiálů se složitou strukturou při dějích se střední a vysokou rychlostí deformace.
„Příkladem experimentu v rázové dynamice je použití vzduchového děla. S jeho pomocí střílíme zkoumaný vzorek proti pevné překážce, kde dojde k jeho poškození nebo přímo destrukci. V průběhu experimentu měříme působící síly a navíc s využitím rychloběžné kamery a speciálního zdroje rentgenového záření můžeme pořizovat rentgenové snímky vzorku v průběhu jeho deformace. To nám umožňuje analyzovat, co se během rázu dělo uvnitř vzorku a využít toho pro popis jeho chování, analýzu poškození a návrh dokonalejších materiálů pro danou aplikaci,“ vysvětluje řešitel projektu Tomáš Fíla.
Na základě prováděných experimentů budou ověřeny nebo formulovány nové teorie o fungování složitých materiálů při rázovém zatížení, a to na základě přímo pozorovaných jevů. Získané poznatky budou využity při návrhu nových materiálů optimalizovaných pro různé aplikace, například pro deformační zóny dopravních prostředků či balistickou ochranu.
Ing. Tomáš Fíla, Ph.D.
Vliv změny klimatu na dynamiku periglaciálního prostředí v oblasti Antarktického poloostrova
Mgr. Filip Hrbáček, Ph.D., Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita
„Náš výzkum umožňuje sledovat vývoj a změny jednoho z vůbec nejvzácnějších prostředí na Zemi.“
Podpořený projekt si klade za cíl zhodnotit současný stav termálních podmínek v oblasti Antarktického poloostrova, srovnat ho s daty z minulosti a na základě zjištěných výsledků predikovat vývoj do roku 2100.
„Projekt nám umožní lépe pochopit, jaká je citlivost termálně-vlhkostních podmínek svrchní části půdy na probíhající klimatickou změnu napříč oblastí Antarktického poloostrova. Je předpoklad, že se do konce 21. století se plocha odledněných oblastí v regionu Antarktického poloostrova zdvojnásobí. Není ale vůbec jasné, jakým způsobem by měl environmentální vývoj těchto nově odledněných oblastí probíhat. Na základě našich výsledků bude možné vytvořit i určité analogie mezi jednotlivými oblastmi a vytvořit různé scénáře předpokládaných změn v terestriálním prostředí,“ uvádí Filip Hrbáček.
Výzkum bude probíhat na stanici Johana Gregora Mendela, kterou od roku 2007 na ostrově Jamese Rosse provozuje Masarykova univerzita. Pro řešitele projektu bude nadcházející antarktická expedice již 7. výpravou. Dohromady již v nehostinných podmínkách ledového kontinentu strávil téměř rok.
Mgr. Filip Hrbáček, Ph.D.
Reakční sítě na fázových rozhraních pro dynamickou samoskladbu
Ing. Petr Kovaříček, Ph.D., Fakulta chemické technologie, Vysoká škola chemicko-technologická v Praze
„Zajímá nás celý ‚chemický ekosystém‘ molekul, které spolu interagují, vyměňují si energii, náboj a dokonce i své součásti.“
Projekt Petra Kovaříčka odpoví na otázky, co se děje s energií a nábojem, když se molekuly organizují do pevného materiálu, jak se molekuly chovají na povrchu tohoto materiálu a jak se jejich přechod do pevného stavu projeví například v roztoku nad ním. Výsledky projektu mají potencionální využití pro aplikace v heterogenní katalýze, fotoredoxní katalýze a organické optoelektronice (například fotovoltaické články, diody).
„Organizace molekul na rozhraní pevná fáze/kapalina, obecně na fázových rozhraních, je zásadní proces, s nímž a jehož důsledky se každý z nás setkává neustále, aniž o tom uvažujeme či vůbec víme. Počínaje povrchem buňky, přes katalyzátor vašeho auta, po váš mobil a veškerou elektroniku vůbec, to vše jsou oblasti, které jsou založené na tom, jak spolu molekuly komunikují na fázových rozhraních,“ říká Petr Kovaříček.
Vědecký tým Petra Kovaříčka, který v reakci na válku na Ukrajině zaměstnává i dvě ukrajinské vědkyně, má domluvenou spolupráci s vědeckými skupinami v Bari v Itálii, v Montrealu v Kanadě, ale také v Curychu, Štrasburku, Lovani či sousední Bratislavě.
Ing. Petr Kovaříček, Ph.D.
Dešifrování počátků replikace DNA v integritě genomu
Mgr. Hana Sedláčková, Ph.D., Biofyzikální ústav AV ČR, v.v.i.
„Náš výzkum může pomoci navrhnout nové strategie v léčbě rakoviny.“
„Ve svém projektu se zabývám kopírováním DNA, takzvanou replikací DNA, přesněji řečeno, jak je tento složitý proces v buňce regulován, aby bylo dosaženo vzniku co nejvěrnější kopie DNA. Chyby při replikaci DNA neboli mutace patří k nejčastějším příčinám vzniku rakoviny. Současná literatura uvádí, že až dvě třetiny rakoviny jsou způsobeny právě chybami v replikaci DNA,“ představuje svůj projekt Hana Sedláčková.
Projekt se zaměřuje na první kroky procesu kopírování DNA, který je řízen takzvanými pre-replikativními proteinovými komplexy, které je možné si představit jako základní stavební kameny celé replikace. „Paradoxně regulace pre-replikativních komplexů je v lidských buňkách jen málo prozkoumána, tím se však otevírá prostor pro naše bádání. Porozumění, jak jsou tyto ‚stavební kameny‘ replikace DNA v buňce regulovány nám pomůže zase o něco blíže porozumět vzniku nádorového onemocnění – zejména těch, u kterých je hladina pre-replikativní komplexů zvýšena za účelem rychlého růstu nádoru,“ uvádí vědkyně.
Řešitelka projektu Hana Sedláčková má na svém kontě již několik významných úspěchů, za zmínku stojí prestižní mezinárodní ocenění The Undergraduate Awards, známé jako Nobelova cena pro mladé nebo stáž v prestižním Ph.D. programu na univerzitě v dánské Kodani.
Mgr. Hana Sedláčková, Ph.D.