Vedoucí skupiny
doc. Ing. Ctirad Červinka, Ph.D.
b ctirad.cervinka@vscht.cz
e 22044 4485
d ZB4-06
X: @CervinkaGroup
Členové týmu
Ing. Martin Klajmon, Ph.D.
Ing. Jan Ludík
Ing. Petr Touš
M.Sc. Reynaldo Geronia II
Náplň výzkumu
Naším výzkumem se jako červená nit táhne modelování souvislostí mezi chováním jednotlivých molekul a vlastnostmi materiálů. Na molekulách nás zajímá, jaké je v nich rozložení elektronové hustoty, s jakými energiemi se hýbou a jak silně cítí přítomnost okolních molekul kolem sebe. Tyto aspekty se snažíme počítat tak zvaně z prvních principů metodami kvantové chemie. Na jejich základě pak modelujeme měřitelné makroskopické vlastnosti materiálů jako je hustota nebo teplota tání (pro farmaceutika), pohyblivost nosičů náboje (pro polovodiče), nebo těkavost (pro iontové kapaliny). Častým zadáním je pak pomocí našich výpočtů nalézt z nepřeberného množství molekul látky s optimálními vlastnostmi pro určité aplikace − potenciál pro tvorbu směsných krystalů, rozpouštědlo zajišťující nejvyšší rozpustnost, krystalová struktura s nejvyšší vodivostí nebo rozpouštědlo stabilizující volný povrch nanočástic.
Cílíme na vývoj přesnějších a výpočetně méně náročných metod pro popis struktury molekulárních materiálů, interakcí v nich a jejich výsledných makroskopických vlastností. V našich modelech se snažíme minimalizovat množství vstupní empirické informace, abychom mohli skutečně predikovat vlastnosti nových materiálů. Zároveň potřebujeme dosáhnout vysoké přesnosti popisu jednotlivých interakcí na molekulární úrovni, abychom získali dobrou predikci materiálových vlastností. Navíc chceme rozšiřovat aplikovatelnost našich modelů směrem ke složitějším systémům, tedy od malých molekul k těm velkým a od krystalů ke kapalinám
Naši výzkumnou činnost můžeme rozdělit do tří kategorií:
− Molekulární krystaly jako Lego stavebnice
− In silico screening materiálových vlastností jako mistrovství světa molekul
− Metalorganické rámce jako trojrozměrné pavučiny
