Pro školitele

V přírodě existuje nepřeberné množství druhů motýlů úžasných tvarů i barev. Málokdo však ví, že barva jejich křídel není vždy taková, jakou skutečně vidíme. Zabarvení totiž není způsobeno pouhými pigmenty na křídle. Jeho struktura je mnohdy mnohem bohatší. U některých typů motýlů dochází k takzvanému goniochronismu neboli iridiscenčnímu jevu, kdy se jeho barva mění v závislosti na úhlu pozorování nebo osvětlení. Pochopení iridescence u motýlů a můr tak může přinést nové poznatky ve znalostech přirozené fotoniky. Replikace těchto struktur pak může položit základ mnoha novým bio-inspirovaným nanotechnologiím v oblasti tenkých vrstev, senzorů, displejů, a mnoho dalších.

Nejčastější příčinou iridiscence u motýlích křídel jsou difraktivní struktury či biologické fotonické krystaly. Jedná se o velmi jemné a pravidelné struktury, které fungují podobně, jako difrakční mřížka. Odráženo pak může být pouze určité spektrum světla. Fotonické krystaly, které tvoří tzv. chitinovou matici, se nalézají na jednotlivých šupinkách křídla a jsou právě zdrojem odraženého a propuštěného světla o různých vlnových délkách. Hlubší zkoumání těchto struktur pak může umožnit potencionální realizaci syntézy podobně fungujících optoelektronických materiálů.

Úlohou studenta bude za využití mikroskopu atomárních sil (AFM) a elektronového mikroskopu (SEM) provést materiálovou charakterizaci fotonických krystalů na motýlím křídle a analýzu jejich vlastností. Výstupem nebude tedy pouze přímé zapojení studenta do výzkumného prostředí, kde se naučí, jak sepsat vědeckou práci, ale i možnost ovládat špičkové přístroje a přispět tak svým vývojem do oblasti fyzikálního inženýrství a nanotechnologie. Součástí celého procesu práce bude i nahlédnutí do Středoevropského technologického institutu (CEITEC Nano) pro výzkum v oblasti nanotechnologií a materiálových věd. Student bude mít také k dispozici pracoviště s počítačem, které může k práci využívat.