I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í
Časový harmonogram kurzu „Speciální polymery pro pokročilé aplikace“ pořádaného Ústavem
makromolekulární chemie AV ČR, v.v.i.
8:30 -10:00 Speciální polymery pro pokročilé aplikace (Polymery pro elektroniku a fotoniku)
10:00 -10:15 přestávka
10:15 -11:45 Speciální polymery pro pokročilé aplikace (Polymerní biomateriály a biomedicinální polymery)
11:45 -13:00 přestávka na oběd
13:00 -14:30 Moderní experimentální metody studia polymerů (Základní charakterizace organických látek)
14:30 -15:00 přestávka
Pondělí
7.2.2011
15:00 -17:00 Moderní experimentální metody studia polymerů (Elektronová mikroskopie, AFM)
8:30 -10:00 Speciální polymery pro pokročilé aplikace (Polymery pro elektroniku a fotoniku)
10:00 -10:15 přestávka
10:15 -11:45 Speciální polymery pro pokročilé aplikace (Polymerní biomateriály a biomedicinální polymery)
11:45 -13:00 přestávka na oběd
13:00 -14:30 Moderní experimentální metody studia polymerů (MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie)
14:30 -15:00 přestávka
Úterý
8.2.2011
15:00 -17:00 Moderní experimentální metody studia polymerů (Ramanův rozptyl)
8:30 -10:00 Speciální polymery pro pokročilé aplikace (Polymery pro elektroniku a fotoniku)
10:00 -10:15 přestávka
10:15 -11:45 Speciální polymery pro pokročilé aplikace (Polymerní biomateriály a biomedicinální polymery)
11:45 -13:00 přestávka na oběd
13:00 -14:30 Moderní experimentální metody studia polymerů (NMR spektroskopie pevného stavu)
14:30 -15:00 přestávka
Středa
9.2.2011
15:00 -17:00 Moderní experimentální metody studia polymerů (Elektronová paramagnetická rezonance)
8:30 -10:00 Speciální polymery pro pokročilé aplikace (Polymery pro elektroniku a fotoniku)
10:00 -10:15 přestávka
10:15 -11:45 Speciální polymery pro pokročilé aplikace (Polymerní biomateriály a biomedicinální polymery)
11:45 -13:00 přestávka na oběd
13:00 -14:30 Moderní experimentální metody studia polymerů (Rozptyl paprsků X)
14:30 -15:00 přestávka
Čtvrtek
10.2.2011
15:00 -17:00 Moderní experimentální metody studia polymerů (Dynamický rozptyl světla)
8:30 -10:00 Speciální polymery pro pokročilé aplikace (Polymery pro elektroniku a fotoniku)
10:00 -10:15 přestávka
10:15 -11:45 Speciální polymery pro pokročilé aplikace (Polymerní biomateriály a biomedicinální polymery)
11:45 -14:00 přestávka na oběd, přesun do Máchovy ulice
Pátek
11.2.2011
14:00 -16:00 Moderní experimentální metody studia polymerů (Stanovení elektrických a fotoelektrických parametrů
polymerů)
I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í
Cyklus přednášek Speciální polymery pro pokročilé aplikace (rozsah 20 hodin)
Část I: Polymery pro elektroniku a fotoniku
Teoretický úvod
Excitace v organických pevných látkách (exciton, polaron, soliton), přenos a záchyt excitační energie, generace,
transport a záchyt elektrického náboje, π- konjugované a σ-konjugované polymery.
Příprava aktivních struktur
Polymerní tenké vrstvy, uspořádané a amorfní organické struktury, kapalné krystaly, sendvičové struktury,
metody jejich přípravy.
Elektrické vlastnosti polymerů
Elektrická a fotoelektrická vodivost, iontová vodivost, elektrická vodivost v polymerních kompositních
materiálech, supravodivost.
Polymery ve fotonice
Polymerní světlovody, nelineární optické jevy v polymerech, elektro-optické modulátory, rychlá holografie,
optické paměti, optické zdvojovače, fázově konjugovaná zrcadla, fotorefraktivní materiály.
Polymerní elektroluminiscenční diody a lasery, elektrochromní displeje a, elektrické a optické senzory.
Základní myšlenky molekulární elektroniky
Samouspořádávající se systémy, anizotropní mezimolekulární interakce, jednodimenzionální molekulární
systémy, molekulární tranzistor, dioda a diodové pole, molekulární spínač, paměti z hierarchických
molekulárních struktur.
Část II: Polymerní biomateriály a biomedicinální polymery
Fyzikální formy a vlastnosti polymerních biomateriálů
Vymezení pojmů (biopolymery, bioanalogické polymery, biodegradovatelné polymery, biomateriály,
biomedicinální polymery). Polymery biologického původu (biopolymery) vs. polymery syntetické - srovnání
charakteristických vlastností, společné znaky a typické rozdíly.
Polymerní biomateriály: Struktura, příprava a vlastnosti
Biopolymery – proteiny, polysacharidy, nukleové kyseliny. Původ (zdroje); biosyntéza. Vztahy mezi strukturou
biopolymeru a jeho charakteristickými vlastnostmi. (Bio)degradovatelné a bioanalogické polymery (alifatické
polyestery, polyhydroxyalkanoáty, poly(aminokyseliny), polydepsipeptidy. Příprava konjugátů polymerů s
biologicky aktivními látkami.
Polymery a biologické prostředí
Optimalizace interakce mezi polymerem a biologickým systémem. Biokompatibilita polymerů. Imunitní
vlastnosti polymerů. (Bio)degradace polymerů.
Biologické a biomedicinální aplikace polymerů
Charakteristika jednotlivých typů aplikací. Pomocné a podpůrné materiály; polymery při hojení ran; protetické
materiály; dentální materiály. Polymerní systémy pro řízené uvolňování léčiv. Diagnostika, biosensory,
bioreaktory.
Současné a budoucí trendy
Polymery pro buněčné terapie a regenerace tkání (tkáňové inženýrství). Bioanalogické systémy - aplikace
molekulárního a genového inženýrství.
I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í
Navazující praktické ukázky Moderních experimentálních metod studia polymerů (rozsah
18 hodin)
Základní charakterizace organických látek
Elementární analýza, plynová chromatografie. Omezení použitelnosti metod, jejich reprodukovatelnost a mez
stanovitelnosti.
MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie
MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie, charakteristika a využití.
Elektronová paramagnetická rezonance
Studium struktury a prostorového rozložení koncentrace paramagnetických látek v polymerních systémech.
Popis segmentální dynamiky polymerních systémů prostřednictvím nitroxidových spinových značek vhodně
chemicky navázaných k polymerním řetězcům. Makroskopická difúze paramagnetických značek v polymerních
matricích technikou EPR Imaging.
Ramanův rozptyl
Stanovení molekulární struktury. Mapování - stanovení heterogenit na základě rozdílů v molekulární struktuře.
NMR spektroskopie pevného stavu
NMR pevné fáze – posouzení mísitelnosti polymerních směsí, měření velkosti domén v heterogenních
systémech, stanovení krystalinity, měření meziatomových vzdáleností, posouzení segmentální pohyblivosti
(frekvence a amplituda vnitřních pohybů).
Dynamický rozptyl světla
Stanovení hydrodynamického poloměru částic měřením Brownova pohybu částic v disperzi či roztoku. Měření
povrchového náboje dispergovaných částic ve formě zeta potenciálu.
Rozptyl paprsků X
Kratkyho kamera (maloúhlový rozptyl, SAXS). Práškový difraktometr (širokúhlový rozptyl, WAXS).
SAXS/WAXS Molecular Metrology System (MolMet).
Elektronová mikroskopie, AFM
Transmisní elektronová mikroskopie (TEM). Základní režimy TEM (světlé pole - BF, temné pole - DF,
elektronová difrakce - (SA)ED, prvková mikroanalýza - EDS). Příprava preparátů pro TEM (ultratenké řezání,
mikro- a nanoprášky, sprejování). Skenovací elektronová mikroskopie. Mikroskopie atomových sil.
Stanovení elektrických a fotoelektrických parametrů polymerů
Měření fotogenerace a pohyblivosti nosičů náboje v polymerech. Měření spektrální účinnosti polymerních
solárních článků.