Stáže pro středoškoláky

Chceš se naučit základním chromatografickým metodám? A navíc to propojit s biologií a biogeografií? Některé druhy lišejníků se dají odlišit analýzou jejich sekundárních metabolitů lépe než morfologickými znaky. Patří k nim i nápadní zástupci terčovek rodů Parmelia a Xanthoparmelia. Informace o jejich rozšíření jsou v České republice jen málo známé. Dokonce je pravděpodobně, že ne všechny jejich zástupce jsme u nás již objevili. Máš-li zájem vyzkoušet si práci s herbáři, chromatografii, práci s daty a případně i práci v terénu či molekulární laboratoři, je tato stáž ideální volbou.

Při stereolitografickém 3D tisku dochází k vytvrzování prostřednictvím chemické reakce mezi monomery – tzv. fotopolymerizace. Speciální materiály k vytvrzování jsou dnes běžně komerčně dostupné, jsou to reaktivní kapaliny – tzv. tiskové pryskyřice a jsou využívány k tvorbě např. dekorativních předmětů anebo pro dentální aplikace. Cílem projektu je rozšířit využití stereolitografického 3D tisku do oblasti tkáňového inženýrství. Chceme vyvinout novou tiskovou pryskyřici pro tisk takových materiálů, které budou schopny do své struktury po tisku přijmout významné množství vody (minimálně desítky procent původní hmotnosti), čímž vznikne hydrogel o přesném tvaru a geometrii. Dále je cílem navrhnout takové složení pryskyřice, aby případné extrakty z hotových výtisků byly minimální a nebyly toxické pro živé tkáně. Novou pryskyřici použijeme k tisku makroporézních substrátů vhodných pro kultivaci buněk a zaměříme se i na vytváření speciální biomimetické geometrie, kterou buňky preferují.

Předmětem stáže je výzkum proměn turismu po pandemické době a změna jeho role v regionálním rozvoji.

S polovodičovými materiály a strukturami se dnes setkáváme ve všech oblastech života: od osvětlení vnitřních i venkovních prostor, přes elektroniku v automobilech, solární panely na střechách domů, inteligentní elektrorozvodné sítě a senzory, chytré telefony, výkonné počítače, až po ultrarychlé optické sítě. Rozměry polovodičových struktur se neustále zmenšují. Snažíme se pochopit chování elektronů a fotonů v polovodičových nanostrukturách, abychom zlepšili stávající elektronické a fotonické součástky nebo mohli navrhnout nové. Zaměřujeme se na přípravu a charakterizaci polovodičových nanostruktur o rozměrech v řádu desítek až stovek nanometrů. Chcete se naučit, jak připravit polovodičové nanostruktury? Pochopit, co je v pozadí jejich růstu a jak je možné jejich růst modelovat? Jak ovlivnit jejich umístění, velikost, tvar a fyzikální a chemické vlastnosti? Naučit se manipulovat s nanostrukturami v elektronovém mikroskopu? Připravit na nich elektrické kontakty a změřit jejich elektrické vlastnosti? Pochopit, jak se jejich vlastnosti mění v kontaktu s plyny nebo chemickými látkami? Umožníme vám pracovat na unikátním nanotechnologickém a nanodiagnostickém přístroji s fokusovaným elektronovým a iontovým svazkem, injekčním systémem plynů, nanomanipulátory a řadou detektorů, který vám umožní tyto činnosti uskutečnit a odpovědět na položené otázky.

Cíl stáže: Cílem stáže je seznámit studenta s všeobecnými principy vědecké práce a poskytnout studentovi informace a možnosti, aby se mohl sám do vědecké práce aktivně zapojit. Zároveň bude student seznámen s hlavními současnými problémy v oboru krajinná ekologie. Současným velikým problémem je působení klimatické změny, která již v současnosti významně ovlivňuje současné udržitelné využívání přírodních zdrojů, zejména lesních a zemědělských ekosystémů. Z tohoto důvodu je stále aktuálním tématem sledovat a hledat vhodné indikátory pro odhad produkce rostlinných druhů v lučních ekosystémech v podmínkách klimatické změny. Možnými indikátory jsou počet rostlinných druhů, produkce biomasy a stlačená výška porostu. Cíl práce: Cílem práce studenta je ověřit dvě hypotézy: První hypotéza. Při výskytu většího počtu druhů rostlin se zvyšuje i celková produkce rostlinného společenstva. Druhá hypotéza. Mezi naměřenými hodnotami stlačené výšky porostu a množstvím biomasy travního společenstva existuje přímá úměra. Metodika: Pro sběr dat je již vybráno devět luk s třemi odlišnými typy vodního režimu. Vybrané louky se nacházejí v okrese Beroun, v blízkosti obce Loděnice. Na vybraných lokalitách již výzkum probíhá více než 5 let, je tedy na co navázat. Na každé louce bude probíhat sběr dat na pěti čtvercových studijních plochách. Na každé ploše bude proveden soupis rostlinných druhů (fytocenologický snímek) a změřena výška porostu speciálním měřícím talířem. Z každého čtverce bude poté odebrána biomasa rostlin, která bude roztříděna po jednotlivých funkčních skupinách (traviny, byliny a bobovité), usušena v sušárně a následně zvážena. Průběh stáže: Stáž bude kombinací konzultací, samostatné práce studenta a získání zkušeností při získávání dat přímo v terénu. Výstupem roční stáže bude prezentace na Studentské konferenci. Proto v zimních a jarních měsících (leden-duben) bude student zpracovávat českou i zahraniční literaturu týkající se daného tématu. Během studia a zpracování literatury proběhne několik konzultací, ale půjde z větší části o samostatnou práci, kterou student může provádět z domova. Hlavním těžištěm stáže bude terénní práce od května do září. V květnu a v červnu budou probíhat první sledování rostlinného společenstva a odběry biomasy (náročnost přibližně 3 x 8hod) a následné třídění rostlin podle funkčních skupin (náročnost přibližně 3 x 8hod) a v srpnu a v září se všechny uvedené činnosti zopakují. Práce v terénu budou probíhat vždy za přítomnosti vědeckého pracovníka, který vše studentovi ukáže a student si bude moci vše vyzkoušet. S tříděním odebrané biomasy bude studentovi na začátku také pomáhat vědecký pracovník, než se student naučí rozeznávat jednotlivé skupiny a začne pracovat samostatně. Poslední etapou stáže od října do prosince bude zpracování a porovnání získaných výsledků s výsledky z předchozích let a s výsledky jiných autorů. Závěrečným výstupem bude příprava prezentace na Studentskou konferenci.

Výpočetní návrh léků se skládá z části odvozující se z 2D struktur ligandů a z části závislé na 3D strukturách biomolekulárních cílů. V první fázi půjde o spočítání deskriptorů ligandů z chemických databází a v druhé o generování jejich 3D struktur a jejich dokování do dutin biomolekulárního cíle. Takto budou vybrány látky pro experimentální testování.

Meteorické roje jsou způsobené proudy částí (meteoroidů) uvolněných z jejich mateřského tělesa, většinou komety. Roj je možné pozorovat v době, kdy Země při svém oběhu okolo Slunce prochází tímto proudem. Meteoroidy se v zemské atmosféře odpařují a vytvářejí světelný úkaz – meteor. Doba trvání roje závisí na šířce proudu a aktivita roje (počet meteorů za hodinu) na hustotě proudu. Některé roje jsou pravidelné a objevují se každý rok s přibližně stejnou intenzitou. Jiné roje mohou být po mnoho let neaktivní a v některých letech vykázat vysokou, byť třeba krátkou, aktivitu. Někdy je tato mimořádná aktivita předpovězena, někdy se objeví nečekaně. Stává se, že se takto projeví i nějaký dosud neznámý roj. Evropská bolidová síť je síť fotografických kamer rozmístěných na území České republiky, Slovenska a několika dalších států, určených k pozorování jasných meteorů (bolidů). Její předností není velký počet zaznamenaných meteorů, ale vysoká přesnost získaných dat. Cílem stáže bude vyhledat v databázi pozorování za několik posledních let možné příslušníky málo známých nebo zřídka pozorovaných meteorických rojů, zejména těch, u kterých se v literatuře objevila zmínka o jejich mimořádné aktivitě, a shromáždit a případně dopočítat údaje o radiantech, heliocentrických drahách a fyzikálních parametrech těchto meteorů. Údaje pak budou porovnány s údaji v literatuře. Práce by mohla vést k zpřesnění parametrů některých rojů.

Meteorický roj Lyridy je aktivní každoročně kolem 21. a 22. dubna. Obvykle se jedná o poměrně slabý roj s maximálně 10 meteory za hodinu. V některých letech je ale jeho aktivita významně vyšší. Mateřskou kometou meteorického roje je kometa C/1861 GI (Thatcher) s periodou 415 let. Cílem stáže bude vyhledat v databázi video pozorování Astronomického ústavu meteory patřící k tomuto roji a studovat základní vlastnosti meteorů tohoto roje. Součástí práce budou i vlastní měření záznamů meteorů a výpočty jejich drah.

Student se seznámí se způsoby měření tmavosti noční oblohy, vyzkouší je a srovná mezi sebou (sky quality meter, aplikace pro mobilní telefony). Provede detailnější proměření vybraných lokalit a zúčastní se pozorování během celosvětových kampaní na měření tmavé oblohy (Globe at Night). Součástí stáže budou výstupy pro databáze asociace Internation Dark-Sky Association a odbornou skupinu pro tmavé nebe České astronomické společnosti. Podle vlastního zájmu se student bude dále zabývat rozvojem software a manuálů pro měření tmavosti oblohy nebo popularizací této problematiky.

Současná astronomie používá na dalekohledech při pozorování objektů pokročilé přístroje, jedním z nejoblíbenějších je v současné době zobrazující spektrograf - přístroj, který po připojení na dalekohled dokáže pořizovat jak snímky tak nízkodisperzní spektra, podle okamžité potřeby. V rámci stáže navrhneme a zkonstruujeme zjednodušenou verzi takového zařízení a získáme s ním spektra hvězd.