Vývoj technologií ve vědeckém prostředí

Středoevropského technologického institutu (CEITEC)

Amper 2013

Jan Neuman

Středoevropský technologický institutu VUT

CEITEC je centrem vědecké excelence v oblasti věd o

živé přírodě a pokročilých materiálů a technologií,

jehož hlavním posláním je vybudování významného

evropského centra vědy a vzdělanosti.

CEITEC

Proč CEITEC v Brně?

Město vědy, výzkumu a inovací

3

Město vědomostí, high-tech

služeb a vzdělávání

Přes 3,000 výzkumných pracovníků v oblasti

živých věd a technických oborech

Přes 20% světové produkce elektronových

mikroskopů

Město budoucnosti

Přes 80.000 VŠ studentů (téměř 10,000

zahraničních studentů)

Centrum lékařského výzkumu a zdravotní

péče (přes 5,000 nemocničních lůžek)

Město historie, tradice a

kultury

Koordinovaná spolupráce s ICRC, NETME,

RECETOX a dalšími projekty

Jasně definovaná a funkční

regionální inovační strategie

Gregor Johann Mendel

Leoš Janáček

Vila Tugendhat

Město Brno – tradiční výzkumné centrum v

oblasti elektronové mikroskopie

Prof. Armin Delong – zakladatel elektronové

mikroskopie v ČR, DELONG INSTRUMENTS

TESCAN – přední světový výrobce a dodavatel

systémů a řešení v oblasti elektronové

mikroskopie

FEI COMPANY – vedoucí dodavatel

elektronově a iontově optických zařízení,

světový výrobce elektronových mikroskopů

CEITEC VUT - výzkumný program Pokročilé

nanotechnologie a mikrotechnologie, výzkumné

skupiny Technologie přípravy nanostruktur a

Funkční vlastnosti nanostruktur

CEITEC, Brno, elektronová mikroskopie

5

Představení projektu CEITEC

Zahájení výzkumných aktivit 2011

Plný provoz výzkumného centra 2015

CEITEC (2015) STI VUT (2015)

6 partnerů 36,3% - podíl VUT

557 výzkumných pracovníků 177 (cca 120 plných úvazků)

7 výzkumných programů 2 výzkumné programy

51 výzkumných skupin 16 výzkumných skupin

25 000 m2 nových laboratoří 14 100 m2 nových laboratoří

rozpočet 5,2 mld Kč rozpočet 2 mld Kč

CEITEC výzkumné programy

7

STI – Středoevropský technologický institut

Pokročilé nanotechnologie a

mikrotechnologie

Vedoucí programu: Prof. Tomáš Šikola

výzkumný

program

Pokročilé materiály

Vedoucí programu: Prof. Jaroslav Cihlář

1

výzkumný

program

2

CEITEC na VUT v Brně – materiály a technologie

8

Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie

Číslo

výzkumné

skupiny

Výzkumná skupina Vedoucí výzkumné

skupiny

Cílový

počet

pracovníků

1-1 Funkční vlastnosti nanostruktur Josef Humlíček 16

1-2 Submikronové systémy a nanosoučástky Jaromír Hubálek 16

1-3 Experimentální biofotonika Radim Chmelík 9

1-4 Technologie přípravy nanostruktur Tomáš Šikola 37

1-5 Vývoj metod analýzy a měření Petr Klapetek 2

1-6 Rentgenová mikro a nanotomografie Jozef Kaiser 6

1-7 Optoelektronická charakterizace nanostruktur Lubomír Grmela 21

1-8 Mikro a nanotribologie Ivan Křupka 3

1-9 Plazmové technologie Lenka Zajíčková 7

1-10 Syntéza a analýza nanostruktur Jiří Pinkas 30

1-11 Transport a magnetické vlastnosti Bohumil David 3

Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie

9

Vývoj „Top-down” a ”Bottom-up“ metod pro výrobu nanostruktur a mikrostruktur

Specifikace a optimalizace funkčních vlastností nanostruktur pro nanoelekroniku, nanofotoniku a (bio)sensory

Vyšší funkční integrované systémy, speciální elektronické obvody na chipech, nano/mikroelektromechanické systémy (MEMS/NEMS) a sensory

Vývoj speciálních technik a metod pro mikroskopií, analýzu a metrologií nanomateriálů/nanostruktur

10

Číslo

výzkumné

skupiny

Výzkumná skupina

Vedoucí

výzkumné

skupiny

Cílový

počet

pracovníků

2-1 Pokročilé keramické materiály Jaroslav Cihlář

2-2 Materiály pro senzory a systémy

řízení technologických procesů

Pavel Václavek

2-3 Pokročilé polymerní materiály a

kompozity Josef Jančář

2-4 Pokročilé kovové materiály a

kompozity na bázi kovů

Ludvík Kunz

2-5 Strukturní a fázová analýza Jiří Švejcar

Pokročilé materiály

Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie

11

Biomateriály: vývoj nových kompozitních biomateriálů pro náhradu měkkých a tvrdých tkání především v ortopedii a stomatologii

Materiály pro energetiku, komunikaci a ekologii: vývoj nových kompozitních materiálů s funkčně gradientní strukturou umožňující zvýšit výkonnost a životnost komponent a zařízení pro elektroniku, energetiku, komunikaci a řídicí technologie

Konstrukční materiály: vývoj nových polymerních, kovových a keramických kompozitů s vynikajícími mechanickými a tepelnými vlastnostmi pro konstrukční aplikace

Core Facility

12

13

CEITEC v kampusu VUT pod Palackého vrchem

CEITEC spolupráce s aplikačním sektorem

Více než 200 spolupracujících firem a institucí

Předpokládaný objem spolupráce 1,6 mld. Kč

CEITEC průmysloví partneři

STRATEGICKÝ PARTNER:

Honeywell

KLÍČOVÍ PARTNEŘI:

ABB

Alta Group

CeramTec Czech Republic

DELONG INSTRUMENTS

FEI Company

ON SEMICONDUCTOR CZECH REPUBLIC

TESCAN

Saint - Gobain Advanced Ceramics

16

Příklad 1: Honeywell Honeywel v ČR od roku 1991

Spolupráce s VUT v Brně od roku 1993

Honeywell v Brně od roku 2003

Zapojení do projektu CEITEC od roku 2009

Honeywell - strategický partner CEITEC

2009, Letter of Intent Honeywell/CEITEC

V realizaci:

společná účast na projektech TAČR

smluvní výzkum

kolaborativní výzkum

Oblasti spolupráce:

automatizace

smart energy

pokročilé materiály pro letectví, automotiv, energetiku

17

Příklad 2: TESCAN TESCAN je světovou špičkou elektronové mikroskopie

řadí se mezi 5 nejvýznamnějších světových výrobců a dodavatelů

systémů a řešení v oblasti elektronové mikroskopie

spolupráce s VUT v Brně od poloviny 90. let 20. století

2012, TESCAN získal licenci VUT v Brně pro Interferometrický systém s

prostorovou nosnou frekvencí zobrazující v polychromatickém záření

Interferometrický systém umožňuje pozorování fixovaných i živých buněk

a mikroorganizmů a jejich reakcí na vnější podněty

cílenou aplikační oblastí je zkoumání cytokinematiky ametastatického potenciálu

rakovinných buněk

původci vynálezu – výzkumná skupina Experimentální biofotonika, výzkumný

program Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie CEITEC

2012, TESCAN vstoupil do TAČR Centra kompetence, Platforma pokročilých

mikroskopických a spektroskopických technik pro nano a mikrotechnologie

CEITEC výzkumná skupina Příprava a charakterizace nanostruktur a výzkumná

skupina Funkční vlastnosti nanostruktur, výzkumný program Pokročilé

nanotechnologie a mikrotechnologie

2012, TESCAN vstoupil do TAČR Alfa, Vývoj interakční komory pro

analytickou metodu spektrometrie laserem indukovaného mikroplazmatu

(LIBS)

CEITEC výzkumná skupina Rentgenová mikrotomografie a nanotomografie,

výzkumný program Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie

18

Příklad 3: TAČR Centra kompetence 2012 Centrum kompetence: „Platforma pokročilých

mikroskopických a spektroskopických technik pro nano a

mikrotechnologie“

partneři: VUT v Brně, TESCAN, ON SEMICONDUCTOR CZECH

REPUBLIC, Optaglio, ÚPT AV ČR

za CEITEC výzkumná skupina Příprava a charakterizace nanostruktur a

výzkumná skupina Funkční vlastnosti nanostruktur, výzkumný program

Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie

délka projektu: 2012 – 2019

celkový objem projektu: 277mil Kč

aplikovaný výzkum – spolupráce s průmyslem:

Electron beam lithography

Scanning electron microscopy

Scanning probe microscopy

Ultra high vacuum

Nanofabrikace

Funkční vlastnosti nanostruktur

19

Příklad 4: VaVpI pre-seed 6.3

projekt VUT Materiálový výzkum

délka projektu 2012 – 2015 (+5)

3 ze 3 individuálních aktivit realizovány na technologiích CEITEC

Vývoj mobilního zařízení pro dálkovou laserovou spektroskopii laserem

buzeneho plazmatu (Remote LIBS)

“Smart” makromolekuly pro funkční povrchové úpravy konstrukcí a odlehčené

díly dopravních prostředků včetně leteckého a automobilového průmyslu

Využití hydrokavitace pro přípravu magneticky vodivých nanoprášků

celkový objem projektu: 37mil Kč

předpokládané výnosy komercializace celkem: >50mil Kč

projekt VUT Bezpečnost a obrana

délka projektu 2012 – 2015 (+5)

1 ze 2 individuálních aktivit realizována na technologiích CEITEC

Nanokompozitní pancíř

celkový objem individuální aktivity: 4,5mil Kč

předpokládané výnosy komercializace technologie: >50mil Kč

20

Příklad 5: VaVpI pre-seed 6.3 - remoteLIBS

1 ze 3 individuálních aktivit projektu VUT

Materiálový výzkum

zaměřeno na vývoj nové generace technologie

Laser Induced Breakdown Spectroscopy

zaměřeno na aplikace mimo laboratoř –

výrobní provozy, mobilní, terénní aplikace

testován laboratorní set-up

předpokládaný dosah vyvíjeného prototypu

20 – 40m

prototyp dokončen 2013

Aplikační využití:

Central European Institute of Technology

Brno University of Technology

Technická 3058/10

616 00 Brno, Czech Republic

www.ceitec.vutbr.cz | info@ceitec.vutbr.cz

Děkuji za pozornost