Ing. Martin Cigl, Ph.D.
Náš tým je zaměřen na technologickou část výzkumu a badatelských projektů běžících ve spolupráci s jinými výzkumnými skupinami ve Fyzikálním ústavu a v rámci zahraniční spolupráce. Nejintenzivněji spolupracujeme se skupinou Kapalných krystalů odděleni dielektrik, přičemž se zabýváme molekulárním designem a vypracováním syntetických metod vedoucích k materiálům s kapalně krystalickými vlastnostmi, které jsou projevem samouspořádání na molekulární úrovni.
Díky unikátním elektro-optickým vlastnostem se kapalné krystaly staly základem nejrozšířenější LCD zobrazovací techniky. V naší laboratoři navrhujeme a zkoumáme syntetické možnosti přípravy molekul tyčkovitého nebo lomeného tvaru a modifikujeme jejich strukturu například pomocí různých polárních skupin ve snaze získat materiály s vylepšenými elektro-optickými vlastnostmi, či s určitým typem samouspořádání.
Zaměřujeme se také na využití snadno dostupných přírodních látek jako stavebních bloků pro kapalné krystaly, což zároveň snižuje potenciální ekologickou zátěž způsobenou těmito látkami. Velmi intenzivně pracujeme na designu a syntéze kapalně krystalických materiálů, které disponují speciálními vlastnosti a jejich kombinacemi danými zabudováním jednoho či více nových funkčních prvků do molekuly.
Pokud do molekuly zabudujeme fotocitlivou skupinu, fungující jako určitý molekulární přepínač, vznikají tzv. fotosenzitivní kapalné krystaly. Výsledný kapalně krystalický materiál pak můžeme ovládat nejen pomocí běžného elektrického, ale také pomocí světelného signálu.
Další skupinou sloučenin, které vyvíjíme, jsou reaktivní mesogeny nebo jinými slovy kapalně krystalické monomery. Tedy látky, jejichž dalším funkčním prvkem je polymerizovatelná nebo jiná reaktivní skupina, pomocí které lze molekulu připojit kovalentní vazbou k jiné molekule, polymeru, či povrchu materiálu. Přechod od nízkomolekulárních látek k polymerům je velmi důležitý krok směrem k aplikacím zvláště díky stabilitě a snadné zpracovatelnosti polymeru do nejrůznější formy.
Reaktivním mesogenům jsou velmi podobné kapalně krystalické ligandy pro nanočástice potřebné pro přípravu nanokompozitů. Zde vyvíjíme molekuly schopné navázat se na povrch nanočástic pomocí specifických funkčních skupin, a které díky své struktuře nejen stabilizují disperze nanočástic jako klasické povrchově aktivní látky, ale podpoří také samouspořádání. To je při použití běžných povrchově aktivních látek téměř nedosažitelné.
V rámci spolupráce s Oddělením analýzy funkčních materiálů se také zabýváme syntézou nových potenciálně kryoprotektivních materiálů pro buňky v procesu mražení a rozmrazování, což jsou jedny ze stěžejních procesů používaných při asistované reprodukci. Ve spolupráci s Badatelským centrem PALS pracujeme na přípravě chemických barviv pro laserové aplikace na bázi organických komplexů niklu a studujeme jejich stabilitu podmiňující správnou činnost laseru.
