Vývoj technologií ve vědeckém prostředí Středoevropského technologického institutu (CEITEC)

Vývoj technologií ve vědeckém prostředí Středoevropského technologického institutu (CEITEC)

Jan Neuman Středoevropský technologický institutu VUT

Amper 2013

CEITEC 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.

Proč CEITEC v Brně? Město vědy, výzkumu a inovací Přes 3,000 výzkumných pracovníků v oblasti živých věd a technických oborech Přes 20% světové produkce elektronových mikroskopů

Město historie, tradice a kultury Gregor Johann Mendel Leoš Janáček Vila Tugendhat

3

Město vědomostí, high-tech služeb a vzdělávání Přes 80.000 VŠ studentů (téměř 10,000 zahraničních studentů) Centrum lékařského výzkumu a zdravotní péče (přes 5,000 nemocničních lůžek)

Město budoucnosti Jasně definovaná a funkční regionální inovační strategie Koordinovaná spolupráce s ICRC, NETME, RECETOX a dalšími projekty

CEITEC, Brno, elektronová mikroskopie 

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







Představení projektu CEITEC  

5

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

STI – Středoevropský technologický institut CEITEC na VUT v Brně – materiály a technologie

Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie

1 výzkumný program

Vedoucí programu: Prof. Tomáš Šikola

Pokročilé materiály

2 výzkumný program

Vedoucí programu: Prof. Jaroslav Cihlář

7

Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie Číslo výzkumné skupiny

8

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

Pokročilé materiály Číslo výzkumné skupiny

10

Výzkumná skupina

2-1

Pokročilé keramické materiály

2-2

Materiály pro senzory a systémy řízení technologických procesů

2-3

Pokročilé polymerní materiály a kompozity

2-4

Pokročilé kovové materiály a kompozity na bázi kovů

2-5

Strukturní a fázová analýza

Vedoucí výzkumné skupiny Jaroslav Cihlář

Pavel Václavek

Josef Jančář Ludvík Kunz Jiří Švejcar

Cílový počet pracovníků

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

CEITEC v kampusu VUT pod Palackého vrchem

13

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

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:   



Oblasti spolupráce:  



16

společná účast na projektech TAČR smluvní výzkum kolaborativní výzkum automatizace smart energy pokročilé materiály pro letectví, automotiv, energetiku

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   



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) 

17

Interferometrický systém umožňuje pozorování fixovaných i živých buněk a mikroorganizmů a jejich reakcí na vnější podněty cílenou aplikační oblastí je zkoumání cytokinematiky a
metastatického potenciálu rakovinných buněk původci vynálezu – výzkumná skupina Experimentální biofotonika, výzkumný program Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie CEITEC

CEITEC výzkumná skupina Rentgenová mikrotomografie a nanotomografie, výzkumný program Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie

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 

 



délka projektu: 2012 – 2019 celkový objem projektu: 277mil Kč aplikovaný výzkum – spolupráce s průmyslem:      

18

za CEITEC výzkumná skupina Příprava a charakterizace nanostruktur a výzkumná skupina Funkční vlastnosti nanostruktur, výzkumný program Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie

Electron beam lithography Scanning electron microscopy Scanning probe microscopy Ultra high vacuum Nanofabrikace Funkční vlastnosti nanostruktur

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   

 



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 

  19

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

Nanokompozitní pancíř

celkový objem individuální aktivity: 4,5mil Kč předpokládané výnosy komercializace technologie: >50mil Kč

Příklad 5: VaVpI pre-seed 6.3 - remoteLIBS 

1 ze 3 individuálních aktivit projektu VUT Materiálový výzkum      

20

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:

Děkuji za pozornost

Central European Institute of Technology Brno University of Technology Technická 3058/10 616 00 Brno, Czech Republic www.ceitec.vutbr.cz | [email protected]