Informačná stránka organizácie SAV

Ústav experimentálnej fyziky SAV

Medzinárodné projekty

Atmosferická alektrina a sekundárne kozmické žiarenie
Atmospheric electricity and secondary cosmic radiation
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Langer Ronald
Anotácia:Navrhovaný projekt spočívá v pokračování nedávno započaté spolupráce na společném výzkumu vztahů mezi atmosférickou elektřinou a dynamikou, sekundárním kosmickým zářením a kosmickým počasím. Speciální pozornost bude věnována událostem během bouřek, např. zvýšené četnosti pulzů pozorovaných částicovým detektorem SEVAN během intervalů, kdy na byla naměřena velká elektrické pole a hledání vztahů mezi jednotlivými atmosférickými výboji a detekcí částic. Studium bude založeno na měření elektrostatického pole, elektromagnetického záření z bleskových výbojů, meteorologických datech a měření energetických částic, včetně gamma záření, na Lomnickém štítu. Předpokládá se i zlepšování a rozšiřování měření v okolí Lomnického štítu. Atmosférické elektrické pole bude rovněž měřeno i na několika místech v ČR. Hlavním cílem projektu je lepší znalost mechanismů, které propojují atmosférickou elektřinu a bouřky s energetickými částicemi (radiací) a kosmickým počasím. Při výzkumu bude použit jak statistický přístup tak analýza jednotlivých výrazných událostí.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2020

AMAZON - Dynamické štúdium amyloidnej agregácie proteínov pomocou magnetických zeolitových nanočastíc
Dynamical study of formation/destruction of protein amyloid aggregatess targeted by magnetic zeolite nanocomposites
Program: Bilaterálne - iné
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2020

EMP - Europská Mikrokelvinová Platforma
European Microkelvin Platform
Program: Horizont 2020
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Skyba Peter DrSc.
Web stránka projektu:www.emplatform.eu
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2022

Experiment ALICE na LHC v CERN: Štúdium silno interagujúcej hmoty v extrémnych podmienkach
ALICE experiment at the CERN LHC: The study of strongly interacting matter under extreme conditions
Program: CERN/MŠ
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Králik Ivan CSc.
Anotácia:Projekt sa zaoberá štúdiom silno interagujúcej hmoty pri extrémnych podmienkach v zrážkach p-p, p-Pb a Pb-Pb pri energiách urýchľovača LHC v CERN. Nosným programom experimentu ALICE je štúdium vlastností kvarkovo-gluónovej plazmy.
Web stránka projektu:http://osf.saske.sk/sk/?id=vyskum&sub=experimenty_ALICE
Doba trvania: 1.1.2016 - 31.12.2020

Experiment ATLAS na LHC v CERN: hlboko-nepružné javy a nová fyzika pri TeV energiách
ATLAS experiment on LHC in CERN: deep-inelastic events and new physics at TeV energies
Program: CERN/MŠ
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Bruncko Dušan CSc.
Web stránka projektu:http://www.saske.sk/UEF/OSF/ATLAS/atlas_1.html
Doba trvania: 1.1.2016 - 31.12.2020

FMF - Flexibilné magnetické vlákna: Vlastnosti a aplikácie
Flexible Magnetic Filaments: Properties and Applications
Program: ERANET
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Anotácia:Pre syntézu flexibilných magnetických vlákien sú vyvinuté rôzne technológie. Patria medzi ne spájanie magnetických mikročastíc DNA, adsorpcia magnetických častíc zväzkami polyelektrolytov, extrakcia reťazcov magnetozómov z magnetotaktických baktérií a iné. Flexibilné magnetické vlákna sú zaujímavé pre aplikácie ako „samo-hybné“ mikroobjekty (pre cielený transport), mikro-mixéry (pre mikrofluidiká), rôzne senzory (mikroreológia). Budú vyvinuté numerické algoritmy s cieľom predikcie správania sa vlákien v magnetických poliach rôznych konfigurácií, vrátane algoritmov založených na dynamike kriviek, metóde Boltzmannovej mriežky a Brownovskej dynamiky. Získané numerické výsledky budú porovnávané s experimentálnymi výsledkami merania prietokových polí okolo magnetických vlákien, ich nestabilitou vzpriamenia. V dôsledku toho sa vyvinie nová technológia na meranie DLS, ktorá umožní prístup k charakteristikám translačného a rotačného pohybu reťazca ako sú magnetické mikroobjekty.
Doba trvania: 1.9.2018 - 31.8.2021

AMON-net - -
Follow-up of feasibility study to observe ionospheric disturbances by airglow monitoring network (AMON-net)
Program: European Space Agency (ESA)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Mackovjak Šimon PhD.
Doba trvania: 1.10.2018 - 30.9.2020

CHINMEDAMY - Identifikácia a mechanizmus účinku malých molekúl využívaných v tradičnej čínskej medicíne na liečbu Alzheimerovej choroby
Discovery and Mechanism of Small Molecule Compounds from Traditional Chinese Medicine for treatment of Alzheimer 's Disease
Program: Bilaterálne - iné
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana CSc.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2019

Kozmické žiarenie pozorované na dvoch vysokohorských observatóriách: Moussala a Lomnický štít
Cosmic rays as observed at two high mountain observatories: BEO Moussala and Lomnicky Stit
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Langer Ronald
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2020

Nanocohybri - NANOSCALE COHERENT HYBRID DEVICES FOR SUPERCONDUCTING QUANTUM TECHNOLOGIES
NANOSCALE COHERENT HYBRID DEVICES FOR SUPERCONDUCTING QUANTUM TECHNOLOGIES
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: Prof. RNDr. Samuely Peter DrSc.
Anotácia:Superconducting technologies are prime candidates to ripen quantum effects into devices and applications. The accumulated knowledge in decades of work in understanding superconductivity allows scientists now to make experiments by design, controlling relevant parameters in devices. A new field is emerging whose final objective is to improve appliances taking advantage of quantum effects, be it for dissipationless transport of current, generation of high magnetic fields, sensors or quantum information. The field will impact crucial areas for societal development, including energy, transport, medicine or computation. Quantum behavior is controlled by using hybrids of superconductors with magnets, insulators, semiconductors or normal metals. Traditionally, the scientific and technical communities working in superconductivity are spread across projects from different calls, whose activities put Europe at the frontier of research. The present Action aims to address the pressing need for a common place to share knowledge and infrastructure and develop new cooperative projects.To this end, we have set-up a program including networking activities with an open, proactive and inclusive approach to other researchers and industry. We will develop the concept of a Virtual Institute to improve availability of infrastructure and knowledge, and focus on contributing to gender balance and the participation of young researchers. The proposal aims to avoid duplication of resources and skills in a subject traditionally dominated by small groups working independently. This will optimize European efforts in this area and uncover our full potential, thus maintaining and developing Europe’s leading position in superconducting quantum technologies.
Doba trvania: 18.10.2017 - 17.10.2021

BIOSAP - Nanoštrukturované bio-hybridné materiály generované samousporiadajúcimi procesmi
Design of nanostructured bio-hybrid materials through self-assembly process
Program: Bilaterálne - iné
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Tomašovičová Natália CSc.
Anotácia:Cieľom projektu je výrazne prispieť k lepšiemu pochopeniu interakcie medzi magnetickými nanočasticami a lyotropným kvapalným kryštálom ako nosičom. Jednou z kľúčových úloh je príprava bio-anorganického hybridného materiálu na báze kvapalného kryštálu formovaného fibrilami lyzozýmu, dopovanému magnetickými nanočasticami s cieľom preštudovať interakciu medzi magnetickými nanočasticami a samotnými fibrilami lyzozýmu ako aj proces samoformovania usporiadaných dentrityckých štruktúr. Predkladaný projekt je zameraný na experimentálne štúdium javov pozorovaných v biologických anizotrópnych koloidných suspenziách, ktoré sú intenzívne študované aj v súvislosti s mnohými neurodegeneratívnymi chorobami ako je Alzheimerova, Hungtingtonova a pod. Schopnosť koloidných nanomateriálov vytvárať nanoštruktúry, generované pomocou samousporiadavajúcich procesov s vysokým stupňom usporiadania, umožňuje ich aplikácie v optoelektronike, fotonike ale aj ako biosenzory. Hoci sú tieto systémy intenzívne študované, samotný mechanizmus a podstata tohto javu je stále nejasná a predstavuje nepreskúmanú oblasť. Využitie experimentálnych techník dostupných na oboch pracoviskách si kladie za cieľ prispieť k lepšiemu poznaniu tohto javu.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2019

NGP-NET - Neglobulárne proteíny - od sekvencie ku štruktúre, funkcii a aplikácii v molekulárnej fyziopatológii
Non-globular proteins - from sequence to structure, function and application in molecular physiopathology
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana CSc.
Anotácia:Neglobulárne proteíny (NGPs) zahŕňajú rôzne molekulové javy, ktoré odporujú tradičnej paradigme sekvencia – štruktúra – funkcia proteínu. NPGs obsahujú prirodzene neusporiadané úseky, tandemové úseky, domény agregácie, sekvencie s nízkou komplexnosťou a transmembránové domény. Aj keď stále viac dôkazov naznačuje, že NGPs hrajú ústrednú úlohu v mnohých ľudských ochorení, o ich funkcii vieme veľmi málo. Lepšiemu pochopeniu úlohy NGPs v ľudskej fyziopatológii bránil málo systematický výskum v tejto oblasti. Projekt si kladie za úlohu vytvoriť pan-európsku sieť vedeckých skupín, ktoré sa venujú NGPs s cieľom lepšej koordinácie a posilnenia výskumu v tejto oblasti. V rámci projektu bude na základe dohody zainteresovaných odborníkov vytvorená nová klasifikácia NGPs Prezentovaná bude pomocou novovytvorených webových stránok, spoločných stretnutí, vedeckých dielní zameraných na tematiku NGPs.
Web stránka projektu:http://www.cost.eu/COST_Actions/bmbs/BM1405
Doba trvania: 27.7.2015 - 25.3.2019

MAGBBRIS - Nové magnetické biomateriály pre obnovu mozgu a zobrazovanie po mozgovej príhode
New MAGnetic Biomaterials for Brain Repair and Imaging after Stroke
Program: ERANET
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Anotácia:Prípravou nového magnetického nano-biomateriálu dosiahneme obnovu tkaniva v súvislosti s ischemickými prípadmi. Využijeme výhody nanotechnológie doručiť terapeutický rastový faktor sekretom do oblasti poškodeného mozgu. Podľa World Health Organization až 15 miliónov osôb trpí každý rok infarktom mozgu. Dostupné liečenie je iba akútna trombolytická terapia (farmakologická alebo mechanická), ktorá je poskytnutá menej ako 10% postihnutým pacientom z dôvodov striktných výberových kritérií. Na druhej strane liečenie krvného riečiska nervových vlákien môže poskytnúť možnosť zahrnúť takýchto pacientov do procedúr. MAGBBRIS predstavuje skutočnosť, že rastúce faktory, sekretované endoteliálne bunky, s preukázaným potenciálom obnovy tkaniva môžu byť uzavreté v magnetickom biomateriáli a môžu byť bezpečne a úspešne zavedené do mozgu myši a tam indukovať obnovu tkaniva. V ischemickom mozgu sekretom môže byť podržaný pôsobením externého magnetického poľa a takto vylepšiť obnovu ciev a regeneráciu neurogenného tkaniva po infarkte.
Doba trvania: 1.3.2018 - 28.2.2021

MAGSAT - Nové magneticky mäkké jadrá pre satelitné zariadenia a magnetometre pracujúce v kozmických podmienkach.
Novel soft magnetic cores tailored for use in space qualified magnetometers and satellite devices
Program: JRP
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Škorvánek Ivan CSc.
Anotácia:Cieľom projektu je vývoj nových magneticky mäkkých jadier z rýchlochladených amorfných a nanokryštalických materiálov, ktoré budú následne použité pre návrh a konštrukciu magnetometrov a magnetických torzných rotátorov aplikovateľných v kozmických podmienkach. Tieto materiály sa musia vyznačovať excelentnou stabilitou magnetických vlastností (týka sa to najmä vysokej magnetickej permeability a nasýtenej magnetickej indukcie) v širokom rozsahu meniacej sa pracovnej teploty (typicky medzi -50°C a + 85°C). Minimalizácia energetickej spotreby je jednou z kľúčových požiadaviek pri návrhu satelitných zariadení a teda vyvinuté magnetické jadrá by mali vykazovať tiež nízke premagnetizačné straty.
Doba trvania: 1.9.2018 - 31.8.2021

NANOUPTAKE - Prekonanie bariiér pre komerčné využitie nanokvapalín (NANOUPTAKE)
Overcoming Barriers to Nanofluids Market Uptake ( NANOUPTAKE)
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan CSc.
Anotácia:Nanokvapaliny sú definované ako kvapaliny obsahujúce nanometrové nanočastice so zvýšeným efektom prenosu tepla. Nanočastice zlepšujú efektívne výmenu tepla a uchovávanie tepelnej energie. Hlavným cieľom a zámerom projektu NANOUPTAKE COST Action je vytvorenie siete výskumných, vývojových a inovatívnych inštitúcií a kľúčových industriálnych partnerov na vývoj a rozvoj využitia nanokvapalín ako pokročilých materiálov pre prenos tepla a uchovávania tepelnej energie pre zvýšenie účinnosti tepelnej výmeny a systémov na zálohovanie energie. Jedná sa o vývoj a zvládnutie prípravy nanokvapalín a charakterizácie ich vlastností, aby bolo dosiahnuté zvýšenie efektívnosti prenosu základných vedeckých poznatkov do systému priemyselného využitia, aby sa umožnilo prekonať prekážky, ktoré teraz bránia tomuto primeranému transféru. Vzhľadom na zložitosť tohto cieľa, synergiu možno dosiahnuť len v dlhšom časovom rámci, a to prostredníctvom spoločných pracovných stretnutí, spoločných publikácií, spoločného výskumu v rámci Horizontu 2020 a výmene poznatkov s inými výskumnými skupinami v rámci iných COST Akcií.
Web stránka projektu:http://www.cost.eu/COST_Actions/ca/CA15119
Doba trvania: 19.4.2016 - 18.4.2020

Príprava a magnetické vlastnosti Co/CoO core-shell nanočastíc
Research on preparation and magnetic properties of Co/CoO core-shell nanoparticles
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Škorvánek Ivan CSc.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2019

MMP REBCO - RE211 nanorozmerové piningové centrá v REBCO masívnych supravodičoch vytvorené MPP procesom
RE211 nanosize pining centers in REBCO bulks formed by modified precursor powder process
Program: Bilaterálne - iné
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Diko Pavel DrSc. akademik US
Anotácia:REBa2Cu3O7 (skrátene REBCO alebo RE123, RE = Y alebo vzácna zemina) masívne monokryštalické supravodiče (MMS) sú novou unikátnou triedou supravodičov s perspektívou uplatnenie ako supravodivé permanentné magnety. Jednou z ciest priblíženia ich praktických aplikácií je zníženie ceny resp. zvýšenie úžitkových vlastností uplatnením efektívnejších progresívnych technologických postupov ich prípravy. Zjemnenie piningových centier v podobe nesupravodivých častíc RE2BaCuO5 (RE211) fázy je dôležitou úlohou pri výrobe REBCO MMS top-seeded melt-growth (TSMG) procesom v podobe kryomagnetov s vysokými parametrami. Laboratórium materiálovej fyziky (LMF) ÚEF SAV a Department of Physics JTU Shanghai sa dlhodobo venujú problematike REBCO masívnyých monokryštalických supravodičov a dosiahli v tejtio oblasti významné medzinárodné postavenie. Najnovšie výsledky spolupracujúcich pracovísk ukazujú, že ak sa nahradí konvenčné pridávanie Y211 prášku do štartovacieho zloženia procesom, pri ktorom sa vychádza zo zmesi Y2O3 a Ba2Cu3x práškov dajú sa vytvoriť nanorozmerové Y211 piningové centrá, ktoré povedú k výraznému nárastu hodnoty maximálneho zachyteného poľa. Tento efektívny proces chceme v rámci spoločného projektu rozšíriť aj na MMS typu SmBCO a GdBCO, ktoré obecne vykazujú vyššie hodnoty zachyteného magnetického poľa ako YBCO MMS. Pri plnení tohto cieľa budeme hľadať optimálne chemické zloženie a podmienky rastu masívnych kryštálov. Rast MMS bude prebiehať najmä na zariadeniach Department of Physics, Shanghai Jiao Tong University počas pobytov mladých pracovníkov z LMF. Mikroštruktúrna analýza a charakterizácia supravodivých vlastností sa uskutoční najmä v LMF. Plánovaná vzájomná spolupráca významne prispeje k rýchlejšiemu napredovaniu výskumu REBCO MMS najmä dopĺňaním sa spolupracujúcich pracovísk v oblasti výmeny poznatkov , spoločným využívaním unikátnych experimentálnych metodík na jednotlivých pracoviskách ako aj pri vedeckom napredovaní mladých vedeckých pracovníkov a výchove doktorandov.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2019

JUICE-PEP-ACM - Slovenský príspevok k misii ESA-JUICE: Vývoj anti-koincidenčného modulu ACM pre časticový komplex PEP
Slovak contribution to ESA-JUICE mission: Development of Anti-Coincidence Module ACM for Particle Environment Package PEP
Program: European Space Agency (ESA)
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Baláž Ján PhD.
Anotácia:Vesmírna misia ESA-JUICE (JUpiter ICy moons Explorer, http://sci.esa.int/juice) musí čeliť veľmi nehostinnému prostrediu radiačných pásov Jupitera, kde dominujú prenikavé energetické elektróny. Časticový komplex PEP tejto misie (http://sci.esa.int/juice/50073-science-payload ) je vo vývoji v rámci širokej medzinárodnej kolaborácie pod vedením Švédskeho ústavu kozmickej fyziky v Kirune. Kvôli hmotnostným limitom pre efektívne radiačné tienenie bude PEP pracovať v nepriaznivom prostredí penetrujúcich elektrónov, ktoré ovplyvnia detekčný proces v PEP/JDC (Jovian plasma Dynamics and Composition) senzore. Na potlačenie nepriaznivých vplyvov penetrujúcich elektrónov bol prijatý koncept anti-koincidenčného modulu ACM. Projekt zahŕňa vývoj kozmicky kvalifikovaného polovodičového detektora, elektronickej dosky na sparacovanie signálu detektora a laboratórneho testovacieho a kalibračného systému RATEX-J (RAdiation Test EXperiment for JUICE).
Doba trvania: 15.11.2018 - 30.10.2020

-
SPACE:LAB - place to attract, educate and involve young generation in space science and engineering
Program: European Space Agency (ESA)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Mackovjak Šimon PhD.
Doba trvania: 1.12.2018 - 30.11.2020

- - Štúdium amyloidnej agregácie proteínov in vitro a v mozgomiešnom moku
Study of the protein amyloid aggregation in vitro and in cerebrospinal fluid
Program: Medziústavná dohoda
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana CSc.
Anotácia:Štúdium amyloidnej agregácie proteínov in vitro a vo vzorkách mozgomiešneho moku ľudí trpiacich na amyloidné ochorenie, ktoré obsahujú proteíny agregované in vivo. Odskúšanie zavedené testu v mozgomiešnom moku dementných a nedementných ľudí.
Doba trvania: 13.7.2015 - 31.12.2020

SOOSA - Štúdium usporiadania, orientácie a samozbaľovania v biopolyméroch a kvapalných kryštáloch
Study of orientation ordering and self-assembly in biopolymer and liquid crystal
Program: Bilaterálne - iné
Zodpovedný riešiteľ: RNDr., Ing. Šipošová Katarína PhD.
Anotácia:Kvapalné kryštály (LC) sú stavom hmoty, ktorá v sebe kombinuje vlastnosti bežných kvapalín s vlastnosťami tuhých kryštálov. Príklady kvapalných kryštálov nachádzame v prírode, ale aj v rôznych technologických aplikáciách. LC v skutočnosti vykazujú množstvo unikátnych a atraktívnych vlastností, ktoré tak v závislosti od usporiadania anizotrópnych molekúl na rozhraní v týchto systémoch, a teda, disponujú obrovským potenciálom využitia ako v základných vedách, tak aj v inovatívnych aplikáciách. Navyše, nové bio-nanokompozity pozostávajúce z amyloidných vlákien proteínov (ktoré môžu byť vďaka ich stabilite a rigidite považované za objekty podobné kopolymérom) a magnetických nanočastíc umožňujú dosiahnutie špeciálnej, vysoko usporiadanej štruktúry. Predkladaný projekt je zameraný na štúdium orientácie a organizovania sa jednotlivých zložiek v týchto systémoch
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2019

Teoretické a experimentálne štúdium orientačných, magneto-optických a dielektrických vlastností kompozitov kvapalných kryštálov dopovaných magneticckými časticami.
Theoretical and experimental studies of orientational, magneto-optical and dielectric properties of composite liquid crystals filled with magnetic particles.
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Tomašovičová Natália CSc.
Doba trvania: 1.1.2017 - 31.12.2019

RBS - Výskum masívnych supravodičov
Research on bulk superconductors
Program: Iné
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Diko Pavel DrSc. akademik US
Anotácia:Dohoda o spolupráci medzi ÚEF SAV a CAN Superconductors je zameraná na výskum masivnych REBCO supravodičov vhodných pre praktické aplikácie.
Doba trvania: 1.5.2018 - 30.4.2023


Národné projekty

Analýza meraní z experimentov EUSO-SPB, Mini-EUSO a siete pozemných UV detektorov
Analysis of EUSO-SPB, Mini-EUSO and ground UV detectors experiments measurement
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Bobík Pavol PhD
Anotácia:JEM-EUSO experiment je projekt na určenie pôvodu častíc s ultra vysokou energiou. Dva najvýznamnejšie prekurzor experimenty JEM-EUSO experimentu sú EUSO-SPB a MINI-EUSO experiment. Oba experimenty prinesú nové údaje v priebehu rokov 2017 a 2018. Projekt je zameraný na spracovanie údajov z oboch experimentov a zo siete pozemných detektorov UV žiarenia. EUSO-SPB je let NASA SPB balónu s EUSO detektorom, ktorý odštartuje v apríli 2017 z Nového Zélandu. Predpokladá sa meranie zo stratosféry v dĺžke minimálne 50 dní. MINI-EUSO detektor je miniatúrna verzia JEM-EUSO detektoru, ktorá bude monitorovať UV pozadie z paluby Medzinárodnej vesmírnej stanice ISS. Let MINI-EUSO na ISS a začiatok jeho minimálne pol ročných meraní začne koncom roka 2017. Oddelenie kozmickej fyziky (OKF) ÚEF zároveň buduje sieť pozemných detektorov UV žiarenia, ktoré začnú kontinuálne merania na minimálne 4 pozíciach v priebehu roku 2017. Ich prevádzka je naplánovaná na nasledujúce roky, minimálne počas celého trvania tohto projektu.
Doba trvania: 1.1.2017 - 31.12.2019

ANGSTROM - Atomárna štruktúra a unikátne vlastnosti intermetalík, amorfných, nanokryštalických a komplexných kovových zliatin
Atomic structure and exceptional properties of intermetallics, amorphous, nanocrystalline and complex metallic alloys
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Škorvánek Ivan CSc.
Doba trvania: 1.7.2016 - 31.12.2019

Deformácia metastabilných amorfných a kryštalických materiálov
Deformation of metastable amorphous and crystalline materials
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Csach Kornel CSc.
Anotácia:Zámerom tohto projektu je získanie poznatkov o faktoroch ovplyvňujúcich procesy diskontinuálnej plastickej deformácie kovových skiel. Experimentálne štúdium povedie k lepšiemu pochopeniu (mikro)mechanizmov deformácie a porušovania kovových skiel a k vymedzeniu vplyvu rýchlosti deformácie a veľkosti napätia na priebeh diskontinuálnej deformácie kovových skiel rozličnej tvrdosti. Deformačné prejavy nehomogénnej plastickej deformácie budú porovnávané s vlastnosťami pri homogénnej deformácii. Zmeny štruktúrneho stavu metastabilných sústav budú sledované metódami termickej a termomechanickej analýzy.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2021

MACOMA - Dizajn štruktúry a funkčných vlastností magneticky mäkkých kompozitných materiálov na báze 3-d prechodných kovov
Design of the structure and the functional properties of soft magnetic 3-d transitions metals based composites
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Baťková Marianna PhD.
Anotácia:Projekt je zameraný na dizajn štruktúry a funkčných vlastností magneticky mäkkých kompozitných materiálov na báze 3-d prechodných kovov, v rámci ktorého sa bude vykonávať experimentálny výskum funkčných vlastností progresívnych materiálov s heterogénnou štruktúrou pozostávajúcich z vzájomne izolovaných feromagnetických častíc. Magnetické mikro- a nano- kompozitné systémy sa budú pripravovať pomocou pokročilých metód práškovej metalurgie a aktuálnych chemických postupov. Výskum sa bude orientovať na vysvetlenie vplyvu fázových rozhraní na elektrické, magnetické a mechanické vlastnosti skúmaných magnetických kompozitných materiálov. Očakávané výsledky rozšíria aplikačný potenciál progresívnych magneticky mäkkých materiálov, vhodných na použitie v stredofrekvenčnej oblasti, kde sa v súčasnosti používajú ferity.
Doba trvania: 1.7.2016 - 31.12.2019

EXSES - Exotické kvantové stavy nízkorozmerných spinových a elektrónových systémov
Exotic quantum states of low-dimensional spin and electron systems
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Čenčariková Hana PhD
Anotácia:Projekt je venovaný teoretickému štúdiu nízkorozmerných kvantových spinových a elektrónových systémov, ktoré budú skúmané kombináciou pokročilých analytických a numerických metód zahrňujúcich okrem iného exaktné mapovacie transformácie, metódu matice prechodu, prístup tesnej väzby, klasické a kvantové Monte Carlo simulácie, exaktnú diagonalizáciu a metódu renormalizačnej grupy pre maticu hustoty. Získané teoretické výsledky prispejú k hlbšiemu pochopeniu exotických kvantových stavov spinových a elektrónových systémov akými sú napríklad rôzne druhy kvantových spinových kvapalín a taktiež kvantové stavy s rafinovaným ďalekodosahovým usporiadaním topologického charakteru alebo s charakterom kryštálu valenčných väzieb. Projekt významným spôsobom prispeje aj k objasneniu nekonvečného magnetického správania vybraných nízkorozmerných magnetických materiálov a bude mať tak dosah na súčasný stav vedy v oblasti fyziky kondenzovaných látok a materiálového výskumu. Podrobné štúdium kvantového previazania na druhej strane umožní vymedziť hranice aplikovateľnosti skúmaných spinových a elektrónových systémov pre účely kvantového počítania a spracovania informácie. Ďalším dôležitým výstupom projektu bude objasnenie netriviálnych symetrií v tenzorových stavoch silne korelovaných spinových a elektrónových systémov pod vplyvom buď pozične závislých interakcií, alebo zmien v mriežkových geometriách, ktoré indukujú fázové prechody rôznych typov.
Doba trvania: 1.7.2017 - 30.6.2021

FRUSTKOM - Frustrované kovové magnetické systémy
Frustrated metallic magnetic systems
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Gabáni Slavomír PhD.
Anotácia:Doterajšie experimentálne aj teoretické štúdium frustrovaných magnetických systémov (FMS) bolo sústredené hlavne na dielektrické systémy. Tieto systémy sa vyskytujú v 2D a 3D mriežkach na báze rovnostranných trojuholníkov, pričom v dielektrikách je interakcia medzi jednotlivými spinmi systému dobre definovaná a popísaná. V kovových FMS (K-FMS), ktoré boli doposiaľ omnoho menej študované, významnú úlohu zohráva ďaleko-dosahová nepriama výmenná interakcia medzi spinmi sprostredkovaná vodivostnými elektrónmi (RKKY interakcia). K neveľkému počtu K-FMS patria aj niektoré kovové boridy vzácnych zemín majúce fcc (napr. HoB12, ErB12) alebo Shastryho-Sutherlandovu (napr. TmB4, HoB4, ErB4) štruktúru. Predkladaný projekt si kladie za cieľ experimentálne preskúmať vplyv vysokého tlaku (hydrostatického aj jednoosového), legovania a anizotrópie na magnetické, transportné a tepelné vlastnosti K-FMS, ktoré v týchto K-FMS ešte neboli študované. Pionierskou prácou bude pritom hlavne priame pozorovanie magnetickej štruktúry jednotlivých oblastí fázového diagramu K-FMS pomocou spinovo-polarizovanej skenovacej tunelovej mikroskopie. Preskúmaná bude tiež dynamika magnetickej štruktúry (vplyv rýchlosti zmeny magnetického poľa na túto štruktúru) a štúdium magnetických excitácií (metódou neutrónového rozptylu) vo vybraných tetraboridoch a dodekaboridoch. Náročné experimentálne štúdium, pre ktoré sú už k dispozícii kvalitné vzorky aj vhodné metodiky, bude podporené teoretickou interpretáciou získaných výsledkov a teoretickým rozpracovaním kvantovo štatistických modelov s cieľom prispieť k hlbšiemu pochopeniu fyzikálnej reality vo vyššie spomínaných materiáloch.
Web stránka projektu:http://extremeconditions.saske.sk/projects/
Doba trvania: 1.8.2018 - 30.6.2022

GONanoplatform - Grafénová nanoplatforma na detekciu rakoviny
Graphene-based nanoplatform for detection of cancer
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Koneracká Martina CSc.
Anotácia:Tento projekt odráža aktuálny technologický pokrok ako aj nové možnosti aplikácií senzorov na báze grafénu v biomedicine. Medzi naše hlavné ciele patrí návrh a vývoj grafén-oxidovej multifunkčnej nanoplatformy (GO-MFN) pre detekciu nádorových buniek. V prvom kroku plánujeme prípravu grafén-oxidových nanovrstiev vhodnej veľkosti funkcionalizovaných protilátkou. Pre detekciu rakovinových buniek pripravíne GO-MFN veľkosti 100 nm, ktorá je schopná interakcie s jedinotlivými bunkami. Magnetické nanočastice, ktoré budú naviazané na GO-MFN umožnia detekciu v hĺbke tkanív pomocou nukleárnej magnetickej rezonancie. Stupeň oxidácie GO, typ funkčných skupín, optimálna funkcionalizacia kovalentným naviazaním monoklonálnych protilátok a magnetických nanočastíc, sú najdôležitejšie technologické kroky. Analýza základných interakcií vzťahujúcich sa k detekcii rakoviny bude uskutočnená in vitro na 2D a 3D modeloch buniek až do štádia funkčného prototypu, ktorý bude priamo použiteľný pre laboratórne a predklinické testovanie. Interakcie GO-MFN s membránou bunky a s vnútrom bunky sa budú analyzovať na úrovni subcelulárneho rozlíšenia. Takýto prístup prinesie originálne poznatky a detailné porozumenie procesu detekcie rakoviny, čo je dôležité pre optimalizáciu citlivosti detektora. Detekcia biomolekúl kovalentne naviazaných na GO-MFN sa bude snímať v reálnom čase pomocou niekoľkých techník. Projekt je založený na komplexnom multidisciplinárnom prístupe, od fyziky a chémie až po biomedicínu, a kombinuje špičkovú vedu a najsofistikovanejšie nano a bio-inžinierstvo. Zúčastnení partneri disponujú kľúčovými poznatkami, zručnosťami a infraštruktúrou, protilátkami a nádorovými modelmi, a sú vysoko motivovaní dosiahnuť ciele projektu.
Doba trvania: 1.7.2015 - 30.6.2019

Interakcia magnetických kvapalín s elektromagnetickým poľom
Interaction of magnetic fluids with electromagnetic field
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan CSc.
Anotácia:Predkladaný projekt sa bude zaoberať štúdiom magnetických princípov mechanizmu ohrevu – hypertermie v systéme magnetických nanočastíc, vzhľadom na spôsob prípravy, rozmeru a rozmerovej distribúcie a magnetických vlastností. Okrem bežne používaných biokompatibilných sférických nanočastíc, budú predmetom aj doteraz celkom nepreskúmané špeciálne pripravené magnetozómy a magnetoferitín obsahujúci sférické nanočastice magnetitu. Získané skúsenosti pre dosiahnutie vysokého špecifického výkonu ohrevu umožní aplikovanie nanočastíc pri liečeni nádorov v biomedicíne. Ďalej budú študované tieniace účinky (absorbcia a odraz) magnetických kvapalín na báze transformátorových olejov, ktoré môžu popri jedinečných chladiacich a izolačných lastnostiach vykazovať aj charakteristiky spoľahlivého tienenia pre elektromagnetické zariadenia.Skúmaná bude tiež radiačná stabilita magnetických kvapalín v elektromagnetických poliach a iných typoch ožiarenia.
Doba trvania: 1.1.2016 - 31.12.2019

Interakcie relativistických jadier; eta-mezónové jadrá a spinová fyzika
Interactions of relativistic nuclei, eta-meson nuclei and spin physics
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Mušinský Ján PhD.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2020

Klasicko-kvantový prechod v mechanických rezonátoroch
Classical to quantum crossover in mechanical resonators
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Človečko Marcel PhD.
Anotácia:Materiálová variabilita a rozmerová rozmanitosť mechanických rezonátorov dovoľuje cielene meniť ich fyzikálne a geometrické vlastnosti, a tak redukciou ich hmoty/energie (t.j. redukciou ich veľkosti), pri súčasnom ochladení k teplotám blízkym absolútnej nule, ich umožňuje používať ako nástroj pri štúdiu prechodu medzi klasickou a kvantovou dynamikou. Ambíciou nášho projektu je (i) štúdium nelineárnych procesov v makroskopických rezonátoroch na báze piezomateriálov, (ii) štúdium prechodu medzi klasickou a kvantovou dynamikou s použitím nami pripravených mechanických mikro a nanorezonátorov a (iii) pochopenie procesov výmeny energie medzi týmito rezonátormi a tepelným rezervoárom vedúcich k dekoherencii.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2021

Komplementárne štúdium supravodivosti vybraných materiálov
Complementary study of superconductivity of selected materials
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kačmarčík Jozef PhD
Anotácia:Od objavu dvojmedzerovej supravodivosti v MgB2, pred takmer 15 rokmi, sa sústavne pátra po ďalších príkladoch tejto už napohľad výnimočnej charakteristiky. Okrem toho je zaujímavou témou súčasnosti aj štúdium konkurenčných usporiadaní v supravodičoch, kde supravodivosť koexistuje, prípadne súperí napríklad s magnetickým usporiadaním, alebo vlnami nábojovej hustoty. V projekte sa zameriame na štúdium niekoľkých predstaviteľov týchto skupín – potvrdíme, alebo vyvrátime existenciu dvoch energetických medzier v LaRu4As12 a Bi2Pd, budeme skúmať konkurenčné usporiadania v CuxTiSe2 a CeCoIn5 a budeme sa venovať aj štúdiu priestorovo ohraničenej supravodivosti v granulárnom dopovanom diamante. Objasnenie mechanizmu ich supravodivosti môže vniesť svetlo aj do problematiky ďalších supravodivých materiálov. Budeme sa venovať aj rozvoju nových experimentálnych zariadení a metód. Jedná sa o zavedenie rezistívnej kalorimetrie a zvládnutie a ďalší rozvoj lokálnej magnetometrie pomocou rastrovacieho hallovského mikroskopu.
Doba trvania: 1.1.2016 - 31.12.2019

Kozmické energetické častice zo slnečných erupcií – mnohobodové pozorovanie od Slnka až po Lomnický Štít
-
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Bučík Radoslav PhD
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2021

QuTeMaD - Kvantové technológie. materiály a zariadenia
Quantum Technologies, Materials and Devices
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Prof. RNDr. Samuely Peter DrSc.
Anotácia:V projekte sa sústredíme na realizáciu konkrétnych zariadení založených na supravodičoch, alebo supravodivých obvodoch pracujúcich v blízkosti kvantovej limity. Jedným z hlavných cieľov projektu je realizácia funkčného parametrického zosilňovača, ktorý by priniesol reálne zlepšenie v porovnaní so zosilňovačmi na báze HEMT - tranzistorov s vysokou elektrónovou mobilitou. Pokúsime sa o konštrukciu subkvantového parametrického zosilňovača, ktorý je kľúčovým prvkom pre spracovanie kvantovej informácie zakódovanej v mikrovlnách. Aby sme dosiahli tento cieľ, budeme skúmať nové kvantové materiály, ktoré môžu zlepšiť vlastnosti kvantových zariadení. Preto bude základný výskum nových topologických materiálov ako aj povrchových a hranových stavov topologických izolantov a supravodičov logickou súčasťou tohto projektu.
Doba trvania: 1.7.2017 - 31.12.2020

Magnetizačné a relaxačné procesy v magnetických časticiach a kompozitoch.
Magnetization and relaxation processes in magnetic particles and composites.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kováč Jozef CSc.
Anotácia:Projekt je zameraný na experimentálny výskum štruktúry a magnetických vlastností magnetických častíc s veľkosťou od niekoľkých nanometrov až niekoľko stoviek mikrometrov. Samotné častice (s amorfnou, nanokryštalickou alebo polykryštalickou štruktúrou) sú na báze feromagnetických kovov a zliatin a sú pokryté anorganickou alebo organickou vrstvou a po ďalších technologických úpravách sa stávajú východiskovými materiálmi pre prípravu kompozitov. Výskum sa bude orientovať na skúmanie magnetizačných a relaxačných procesov prebiehajúcich vo feromagnetických časticiach za rôznych fyzikálnych podmienok ako je podiel feromagnetickej fázy, teplota, amplitúda a frekvencia magnetického poľa. Očakávané výsledky by mali napomáhať rozširovať aplikačný potenciál tejto triedy progresívnych materiálov pre rôzne medicínske i technické aplikácie.
Doba trvania: 1.1.2016 - 31.12.2019

Magnetoelektrický a magnetokalorický jav v exaktne riešiteľných mriežkovo-štatistických modeloch
Magnetoelectric and magnetocaloric effect in exactly solvable lattice-statistical models
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Čenčariková Hana PhD
Anotácia:Magnetoelektrický a magnetokalorický jav budú podrobne preskúmané pomocou presne riešiteľných mriežkovo-štatistických modelov zahrňujúcich Isingove spinové systémy, Isingove-Heisenbergove spinové systémy a viazané spinovo-elektrónové systémy, ktoré pozostávajú z lokalizovaných Isingových spinov a delokalizovaných elektrónov. Hlavným cieľom projektu je preskúmať vplyv vonkajšieho elektrického poľa na základné magnetické vlastnosti a vplyv vonkajšieho magnetického poľa na základné termodynamické charakteristiky študovaných mriežkovo-štatistických modelov. Odozva magnetického systému na zmenu vonkajšieho elektrického a magnetického poľa bude prešetrená najmä v okolí fázových prechodov (vrátane kvantových), kde možno očakávať obzvlášť zaujímavé správanie. Dosiahnuté rigorózne teoretické výsledky prispejú k hlbšiemu pochopeniu oboch študovaných kooperatívnych javov, čo umožní navrhnúť následnú optimalizáciu technologicky významných vlastností multifunkčných materiálov a magnetických chladiacich médií.
Doba trvania: 1.1.2016 - 31.12.2019

Makroskopicky anizotrópne kompozity na báze kvapalnych kryštálov a magnetických nanočastíc
Macroscopic anisotropic composites based on liquid crystals and magnetic nanoparticles
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Tomašovičová Natália CSc.
Anotácia:Predkladaný projekt je zameraný na základný výskum kompozitných materiálov zložených z kvapalných kryštálov a rôznych magnetických nanočastíc. Kombinácia anizotrópnych vlastnosti kvapalných kryštálov s magnetickými vlastnosťami nanočastíc umožňuje pripraviť kompozity s unikátnymi magnetickými a optickými vlastnosťami, ktoré jednotlivé zložky same o sebe nevykazujú. Navrhované experimenty sa zameriavajú na zvýšenie citlivosti týchto kompozitných systémov (ktoré sú v kvapalnom stave) na magnetické pole a pripraviť materiály s unikátnymi dielektrickými, magnetickými a optickými vlastnosťami. Hlavným cieľom projektu je ovplyvniť citlivosť týchto anizotrópnych systémov na vonkajšie magnetické pole pridaním vhodných magnetických nanočastíc a urobiť pokrok pre ich potenciálnu aplikáciu v rôznych magneto-optických alebo dielektrických zariadeniach, napríklad ako senzorov nízkych magnetických polí alebo ako svetelná clona.
Doba trvania: 1.1.2017 - 31.12.2020

Mezoškálové javy a štruktúry v mäkkých látkach polymérneho a nepolymérneho charakteru,
-
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Sedlák Marián DrSc.
Doba trvania: 1.1.2017 - 31.12.2019

Nadmolekulárne komplexy proteínov - konformačné prechody, stabilita a agregácia
Supramolecular complexes of proteins – conformational transitions, stability and aggregation
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Fedunová Diana PhD.
Anotácia:Agregácia proteínov a ich samo-usporiadanie do nadmolekulárnych komplexov je súčasťou mnohých biologických procesov. Vznik fibrilárnych agregátov – amyloidov je sprievodným javom rôznych ochorení. Amyloidné fibrily sa zúčastňujú aj fyziologických procesov v bunke a testujú sa aj ako potenciálne biomateriály. Projekt je zameraný na štúdium vplyvu dvoch tried kosolventov na amyloidnú agregáciu štruktúrne odlišných polypeptidov – globulárneho lyzozýmu a prirodzene neusporiadaného Aß peptidu. Cieľom projektu je nájdenie vzťahu medzi vlastnosťami kosolventov a ich účinku na konformáciu a stabilitu polypeptidov, na kinetiku tvorby amyloidných agregátov a morfológiu amyloidných fibríl. Určenie týchto vzťahov je dôležité pre pochopenie všeobecného mechanizmu amyloidnej agregácie a môže napomôcť pri navrhovaní nových liečiv proti amyloidným ochoreniam, pri identifikácii štruktúrnych motívov fibríl zodpovedných za patologický účinok, ako aj pri biotechnologickom využití amyloidných fibríl ako nových materiálov.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2021

MVISION - Nanočastice v anizotrópnych systémoch
Nanoparticles in anisotropic systems
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Anotácia:Predkladaný projekt je venovaný štúdiu komplexných anizotrópnych systémov na báze klasických termotrópnych a lyotropných (biologických) kvapalných kryštálov. Kvapalné kryštály predstavuju jedinečný druh kvapaliny, ktorá sa vyznačuje anizotrópiou. Štrukturalizačné procesy v týchto systémoch hrajú rozhodujúcu úlohu z hľadiska základného ale aj aplikovaného výskumu. Hlavným cieľom projektu je ovplyvniť citlivosť vyššie spomínaných anizotrópnych systémov na vonkajšie magnetické pole, čo sa zabezpečí dodaním vhodných magnetických nanočastíc a tým umožniť ich aplikácie v magneto-optických zariadeniach.
Doba trvania: 1.7.2016 - 30.6.2020

NANOSEG - Nanosegregácia v mäkkých látkach polymérneho a nepolymérneho charakteru
Nanosegregation in soft matter of polymeric and nonpolymeric nature
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Sedlák Marián DrSc.
Doba trvania: 1.7.2017 - 31.12.2020

MICROMANIP - Obrazová analýza mikroskopických častíc pri automatizácii optických manipulačných techník aplikovateľných v mikro/nanorobotike.
Image analysis of microscopic particles in the automation of optical manipulation techniques applicable in mikro/nanorobotics.
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Doc. Ing. Tomori Zoltán CSc.
Anotácia:Mikromanipulácia pomocou laserových optických pascí predstavuje progresívny prostriedok základného výskumu v oblasti fyzikálnych, chemických i biomedicínskych vied. Určitá analógia medzi optickou mikromanipuláciou a robotikou evokuje využitie algoritmov z oblasti umelej inteligencie (počítačového videnia, strojového učenia, plánovanie trajektórií a pod). Podľa niektorých autorov, použitie týchto metód v kombinácií s fyzikálnymi modelmi viedlo k výraznému zvýšeniu efektívnosti oproti klasickej optimalizácii (až 1000 násobne v prípade SVM klasifikátora vopred natrénovaného na základe Lorenz-Mie modelu rozptylu svetla). Cieľom projektu je použiť podobnú filozofiu na experimentálne úlohy riešené na našom pracovisku ako napr. triedenie a fúzia buniek, meranie ich fyzikálnych vlastností a pod. Pomocou aparatúry na dvojfotónovu polymerizáciu plánujeme výrobu mikrorobotických nástrojov ovládaných pascami optickej pinzety, napr. mikrorobotickú ruku (gripper). V zmysle kontinuity s našim predchádzajúcim projektom chceme vylepšiť interaktívne ovládanie optickej pinzety NUI prostriedkami (polohou prstov, gestami, pohľadom, hlasom) a to nielen lokálne, ale aj na diaľku cez sieťové pripojenie.
Doba trvania: 1.7.2016 - 31.12.2019

Oxidačný stres a fosfolipidovo-proteínové interakcie: funkčné a štrukturálne dôsledky
Functional and Structural Insights into the Phospholipid-Protein Interaction during Oxidative Stress
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: MUDr. Musatov Andrey DrSc.
Anotácia:Mitochondrie zohrávajú dôležitú úlohu v bunkovom metabolizme, a je dlho známe, že mitochondriálna dysfunkcia sa podieľa na neurodegeneratívnych chorobách súvisiacich s vekom. Jedna z akceptovaných teórií predpokladá, že poškodenie mitochondrií, ktoré sú hlavným zdrojom reaktívnych foriem kyslíka (ROS), tieto choroby iniciuje. Skutočne, keď hladina ROS presiahne obranné mechanizmy bunky (oxidačný stres), proteíny, nukleové kyseliny a/alebo lipidy sú nenávratne poškodené. Zvlášť dôležité je, že oxidačný stres narúša alebo modifikuje proteínovo-lipidové interakcie, ktoré sú dôležité pre normálne fungovanie buniek. Tieto poruchy môžu byť rozhodujúcim faktorom vedúcim k ROS-indukovaným chorobám. Na overenie tejto hypotézy a na vysvetlenie spojenia medzi oxidačným stresom a bunkovou dysfunkciou, plánujeme sa študovať: (i) úlohu modifikácie fosfolipidov v ROS-indukovanom poškodení mitochondriálneho elektrón-transportného Komplexu IV a (ii) úlohu fosfolipidov a oxidačne-modifikovaných fosfolipidov v amyloidogenéze.
Doba trvania: 1.1.2017 - 31.12.2020

PSI - Prechod supravodič - izolant
Superconductor - insulator transition
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Szabó Pavol CSc.
Anotácia:Projekt si kladie za cieľ pochopiť prechod supravodiča do izolačného stavu pod vplyvom neusporiadanosti. Experimentálne aj teoreticky preskúmame otázku, čo spôsobuje pokles supravodivej kritickej teploty v ultratenkých supravodivých filmoch a aký je mechanizmus samotného kvantového fázového prechodu supravodič - izolant. Budú pripravené filmy rôzneho zloženia s hrúbkami až do niekoľkých atomárnych vrstiev a tiež nanoštruktúry a rezonátory na ich báze, preskúmame transportné, mikrovlnové a optické vlastnosti týchto objektov. Pomocou subkelvinovej skenovacej tunelovej mikroskopie získame spektrálne mapy hustoty kvázičasticových stavov s atomárnym rozlíšením pri ultranízkych teplotách a vo vysokých magnetických poliach. Preskúmame možnosti prípravy citlivých fotónových detektorov a zosilňovačov na báze ultratenkých neusporiadaných supravodivých filmov pre spektroskopiu vo fyzike, chémii a biológii. Experimentálne aj teoreticky budeme študovať dynamiku povrchových stavov v ďalšom makroskopickom kvantovom objekte, v supratekutom 3He, ktorý je topologický izolant pri ultranízkych teplotách. Cieľom je objasniť dynamiku povrchových excitácií pomocou mechanických rezonátorov a zistiť, či tieto excitácie môžu byť považované za dlho hľadané Majoránove fermióny. Experimentálne preskúmame nedávno nastolenú otázku, či je hexaborid samária topologickým izolantom.
Doba trvania: 1.7.2015 - 30.6.2019

Samousporiadanie poly/peptidov do amyloidných agregátov - mechanizmus, inhibícia a cytotoxicita
Self-assembly of poly/peptides into amyloid aggregates – mechanism, inhibition and cytotoxicity
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana CSc.
Anotácia:Amyloidné supramolekulárne komplexy vytvárané poly/peptidmi patria medzi najrozšírenejšie prirodzene sa vyskytujúce systémy podliehajúce procesu samozbaľovania. Tento proces ovplyvňujúci ich funkciu sa spája s viac ako 30 závažnými amyloidnými ochoreniami medzi ktoré patrí aj Alzheimerova choroba a diabetes mellitus. Doteraz nie je známy presný mechanizmus amyloidného samousporiadania poly/peptidov a neexistuje účinná liečba amyloidných ochorení. Cieľom projektu je štúdium mechanizmu amyloidnej agregácie polypeptidov s rozdielnou natívnou štruktúrou a identifikácia inhibítorov samozbaľovania poly/peptidov, keďže inhibícia tvorby amyloidných štruktúr predstavuje jeden z možných terapeutických prístupov pri amyloidózach. Zameriame sa aj na určenie korelácie medzi morfológiou amyloidných agregátov a ich cytotoxicitou ako aj medzi štruktúrnymi vlastnosťami efektívnych inhibítorov a ich anti-amyloidnou aktivitou.
Doba trvania: 1.1.2017 - 31.12.2020

Skúmanie vlastností jadrovej matérie v produkcii ťažkých kvarkov na jadrových terčíkoch
Skúmanie vlastností jadrovej matérie v produkcii ťažkých kvarkov na jadrových terčíkoch
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Nemčík Ján CSc.
Anotácia:Hlavným cieľom projektu je teoretické štúdium jadrových efektov v rôznych procesoch na jadrových terčíkoch pri vysokých energiách. Hlavný dôraz je venovaný na štúdium produkcie ťažkých kvarkov, ktoré reprezentujú alternatívnu sondu pre skúmanie prejavov a vlastností jadrovej matérie vytvorenej v zrážkach ťažkých iónov.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2021

Supramolekulárne komplexy biomakromolekúl
Supramolecular complexes of biomacromolecules
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Valušová Eva PhD.
Anotácia:Bunky využívajú pre stavbu niektorých kompartmentov biomakromolekulárne zoskupenia bezmembránového charakteru. Fyzikálno-chemické vlastnosti takéhoto útvaru zohrávajú dôležitú úlohu v početných bio-procesoch, pritom však tieto zložité biochemické pochody nie sú dostatočne objasnené. Uvedené granulárne kompartmenty sa prejavujú správaním podobným kvapaline. Dve alebo aj viac biomakromolekúl vzájomnou interakciou vytvárajú tekutú kvapku, v ktorej je ich koncentrácia vyššia ako v okolitom vodnom prostredí. Okrem toho vysoká koncentrácia rozpustených látok a iónov a tiež niektoré nízkomolekulárne látky môžu prispieť k organizovaniu takýchto biologických útvarov. Projekt bude venovať pozornosť procesom prípravy a charakterizácie fyzikálno-chemických vlastností supramolekulárnych komplexných modelov bezmembránovo-viazaných útvarov, pritom sa bude orientovať aj na mechanizmy prebiehajúce počas týchto procesov.
Doba trvania: 1.1.2016 - 31.12.2019

Systematické štúdium vplyvu lokálnych a nelokálnych interakcií na koexistenciu kvantových fáz s rôznymi parametrami usporiadania
Systematic study of influence of local and nonlcal interactions on coexistence of quantum phases with different order parameters
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Farkašovský Pavol DrSc.
Anotácia:Predkladaný projekt je zameraný na komplexné štúdium vplyvu lokálnych a nelokálnych interakcií coulombovského a spinového pôvodu na vlastnosti základného stavu zovšeobecneného dvojpásového Hubbardovho modelu. Získané výsledky budú použité pre popis anomálnych kooperatívnych javov v reálnych materiáloch so silne korelovanými elektrónmi. Štúdium bude zahŕňať širokú triedu kooperatívnych javov akými sú valenčné prechody a prechody kov-izolátor, nábojové a spinové usporiadanie, itinerantný feromagnetizmus, elektrónový feroelektrický jav, supravodivosť, excitónová matéria a bude sa týkať širokej triedy korelovaných materiálov akými sú napr. nikláty, kobaltáty, hexaboridy a chalkogenidy vzácnych zemín, multiferoika a pod. Dôraz bude kladený na štúdium vplyvu kombinovaných efektov dvoch a viacerých interakcií s cieľom popísať koexistenciu dvoch, resp. viacerých kvantových fáz s rôznymi parametrami usporiadania (feromagnetický - feroelektrický stav, nábojové/spinové usporiadanie - supravodivosť, atď.).
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2021

Štúdium univerzálnych vlastností difúznych procesov v turbulentných prostrediach
Study of universal properties of diffusion proceses in turbulent environments
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Jurčišin Marián PhD.
Anotácia:Jedným zo základných atribútov makroskopických fyzikálnych, chemických, biologických, sociálno-ekonomických a environmentálnych systémov je ich stochastičnosť. Tento fakt je hlavným dôvodom intenzívneho vedeckého záujmu o rôznorodé stochastické systémy. Typickým príkladom fyzikálnych stochastických systémov je šírenie rôznych prímesí v turbulentných prostrediach, rozvinutá hydrodynamická a magnetohydrodynamická turbulencia, alebo prelet kozmických častíc cez medzihviezdny priestor. Dôležitosť intenzívneho výskumu týchto problémov je daný potrebou fundamentálneho pochopenia podstaty fyzikálnych javov v nich prebiehajúcich, ako aj z pohľadu možných budúcich aplikácií získaných výsledkov v technickej praxi. Cieľom projektu je štúdium anomálneho škálovania štruktúrnych a korelačných funkcií fluktuujúcich polí v turbulentných prostrediach s nenarušenými a narušenými symetriami, ako aj štúdium a výpočet univerzálnych charakteristík takýchto turbulentných systémov.
Doba trvania: 1.1.2017 - 31.12.2020

NANOSIMKA - Účinok nanoenkapsulovaného simvastatínu na kardiovaskulárny systém pri experimentálnom metabolickom syndróme
Effects of nanoencapsulated simvastatin on cardiovascular system in experimental metabolic syndrome
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Závišová Vlasta PhD.
Anotácia:Vysoká hladina cholesterolu v krvi zvyšuje riziko výskytu srdcových a cievnych ochorení. Simvastatín znižuje tvorbu cholesterolu v pečeni a znižuje tak hladinu cholesterolu v krvi. Dlhodobé užívanie statínov sa však spája s výskytom nežiaducich účinkov, ktoré sa zvyšujú so zvyšovaním ich dávky. Medzi predpokladané mechanizmy vzniku nežiaducich účinkov statínov patrí hlavne blokovanie endogénnej syntézy CoQ10 - základného kofaktora pre syntézu ATP a paradoxne aktivácia PCSK9 – enzýmu dôležitého pre syntézu LDL-cholesterolu. Cieľom projektu je zvýšiť biodostupnosť simvastatínu v pečeni, znížiť tak jeho dennú dávku, zabrániť zníženiu hladiny CoQ10 a blokovať aktiváciu PCSK9. Pre dosiahnutia tohto cieľa pripravíme, otestujeme a aplikujeme nanoenkapsulovaný simvastatín, ktorý budeme podávať súčasne s nanoenkapsulovaným CoQ10 resp. inhibítorom PCSK9, alebo v polymére s antioxidačnými vlastnosťami. Týmto sa zabezpečí jeho cielený transport do pečene súčasne s CoQ10, inhibítorom PCSK9, alebo za súčasného zvýšenia antioxidačnej kapacity. Projekt pomôže odhaliť mechanizmy zodpovedné za rozvoj nežiaducich účinkov simvastatínu. Navyše, v prípade úspešných výsledkov sa tak odkrýva nová možnosť využitia nanonosičov pri liečbe metabolických a kardiovaskulárnych ochorení.
Doba trvania: 1.7.2015 - 30.6.2019

Úloha povrchových stavov v hexaboride samária a iných zmiešanovalenčných systémoch vykazujúcich prechod kov-izolátor
The role of surface states in samarium hexaboride and other valence-fluctuating systems exhibiting metal-insulator transition
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Baťková Marianna PhD.
Anotácia:Hexaborid samária predstavuje významný modelový systém vykazujúci prechod kov-izolátor. Mysterióznou vlastnosťou tohto valenčno-fluktuačného polovodiča je, že pri najnižších teplotách nenaznačuje divergenciu rezistivity, ale vykazuje správanie typické pre kovy. V súčasnosti je SmB6 intenzívne študované ako možný topologický izolátor, pričom konečná hodnota rezistivity pri najnižších teplotách je pripisovaná existencii topologicky chráneného povrchu vykazujúceho kovové správanie. Najnovší vývoj však priniesol dôkaz o existencii triviálnych povrchových stavov v SmB6. Zámerom projektu je pomocou štúdia tenkých filmov SmB6 objasniť úlohu povrchových stavov v elektrickej vodivosti SmB6, ohodnotiť relevantnosť scenára topologického izolátora a iných alternatívnych prístupov na vysvetlenie elektrickej vodivosti SmB6 a tým prispieť k pochopeniu povahy elektrického transportu v SmB6 a podobných systémoch,
Doba trvania: 1.1.2017 - 31.12.2020

Vplyv extrémnych podmienok na silne korelované elektrónové systémy.
Influence of extreme conditions on strongly correlated electron systems
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Gabáni Slavomír PhD.
Anotácia:Vplyvom extrémnych podmienok (veľmi nízke teploty, vysoké tlaky a magnetické polia) možno v kondenzovaných látkach vytvárať a ovplyvňovať silné korelácie medzi systémom voľných (vodivostných) a viazaných (lokalizovaných) elektrónov, čo často vedie k vzniku nových/exotických stavov/javov v týchto materiáloch. V predkladanom projekte budeme experimentálne študovať najnovšie otvorené problémy silne korelovaných elektrónových systémov (SKES), ako sú povrchová vodivosť topologických Kondo izolátorov, dynamika frustrovaných antiferomagnetov, Kondov vs. spin-polarónový model v spinových sklách, supravodivosť pod tlakom. Pôjde o metodicky veľmi náročný výskum na novo vyrobených monokryštáloch.
Doba trvania: 1.7.2016 - 31.12.2019

Vývoj nových postupov pre rekonštrukciu a analýzu dát z protón-protónových zrážok na urýchľovači LHC
Development of new procedures for the reconstruction and analysis of the data from the proton-proton collisions at the LHC
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Stríženec Pavol CSc.
Anotácia:V rámci projektu sa predpokladá teoretický ako aj metodologický príspevok ku štúdiu vysokoenergetických zrážok protónov na urýchľovači LHC, ktorý bol práve upravený na novú, doteraz najvyššiu energiu protónových zrážok. Projekt plánuje prispieť ku zlepšeniu a rozvinutiu existujúcej rekonštrukcie a analýzy dát a chce priniesť nové aspekty z teoretického a metodologického hľadiska. V metodológii predpokladáme najmä úpravu kalibrácie kalorimetrie detektora ATLAS, ktorá zníži systematickú chybu energetickej škály jetov, potrebnej v mnohých iných analýzach. Rovnako predpokladáme spresnenie kalibrácie náboja spŕšok obsahujúcich b-kvark, tzv. b-jetov. Príspevky ku analýze predpokladáme v troch smeroch, spresnenie merania vlastností top kvarku, analýzy smerujúce k detailnému meraniu vlastností nedávno objaveného Higgsovho bozónu, či možných rozšírení Štandardného Modelu, ako aj získanie presnejších výsledkov Boseho-Einsteinových korelácií pi-mezónov v produktoch protónových zrážok.
Doba trvania: 1.1.2016 - 31.12.2019

Celkový počet projektov: 55