Aplikovaný výzkum fyziky plazmatu má na Ústavu fyzikální elektroniky Přírodovědecké fakulty MU více než padesátiletou tradici. Práce zdejších vědeckých týmů již vyústila v několik úspěšných inovací v průmyslu. Od roku 2010 se aplikovaný výzkum významně podpořil díky projektu Regionálního VaV centra pro nízkonákladové plazmové a nanotechnologické povrchové úpravy (CEPLANT), financovaného z OP VaVpI. V jeho týmu vedeném prof. Mirko Černákem působí třicet výzkumných pracovníků a techniků a patnáct studentů doktorských programů. Pracoviště své vybrané služby a technologie nabízí k využití komerčním firmám i výzkumným institucím. Jaké služby si lze prostřednictvím Centra pro transfer technologií MU objednat?

Plazmová povrchová úprava

Princip: Plazmová povrchová úprava zejména plochých i flexibilních, případně 3D materiálů.

Hlavní výhody: Zušlechtění povrchu materiálu využitím moderních, ekologicky šetrných a ekonomicky výhodných plazmových technologií, zejména patentově chráněného difúzního koplanárního povrchového bariérového výboje (tzv. DCSBD) nebo plazmových trysek.   

Využití: Plazmové čištění a aktivace povrchů (sklo, polymery, textilie, různé fólie, pryž, kovy, dřevo, papír a další organické i anorganické materiály). 

Depozice tenkých vrstev

Princip: Na povrchu materiálu je s pomocí plazmatu vytvořena tenká vrstva požadovaných vlastností.

Hlavní výhody: Příprava širokého spektra funkčních tenkých vrstev různými technologiemi.

Využití: Depozice tvrdých a ochranných vrstev, tvorba nanokompozitních materiálů, výzkum a vývoj nových materiálů. 

Povrchová a objemová analýza materiálů

Princip: Chemická a fyzikální diagnostika a hloubková analýza povrchů materiálů.

Hlavní výhody: Komplexní porozumění změnám na povrchu opracovaných materiálů či deponovaných tenkých vrstev pomocí špičkových diagnostických přístrojů.

Využití: Studium morfologie povrchů a jejich zobrazování, měření mechanických, chemických a optických vlastností povrchů, fyzikálně-chemická diagnostika (prvkové/molekulární složení, vazebné stavy molekul). 

Konstrukce plazmových zdrojů „na klíč“

Tato služba spočívá v následujících krocích:

1. Ověření vhodnosti plazmové úpravy na dodaných vzorcích materiálu a analýza změn vyvolaných účinkem plazmatu.
2. Otestování vhodnosti a účinnosti plazmové úpravy na dodaných výrobcích, eventuálně provedení porovnávací studie různých typů plazmatu pro daný případ.
3. Konstrukce prototypu plazmového zařízení. Pokud první dvě fáze proběhnou úspěšně, sestrojí tým Ústavu prototyp plazmového zařízení. Ten lze poté začlenit do standardní výrobní linky zákazníka a ověřit tak konkrétní přínos aplikace plazmatu v poloprovozních podmínkách. V celém procesu je použito několik patentově chráněných postupů. 

Plazma je označováno za čtvrté skupenství hmoty. Jedná se ionizovaný plyn, který splňuje podmínky kvazineutrality a kolektivního chování. Lze si jej představit jako plyn, v němž se vyskytují kromě neutrálních také nabité a excitované částice. Právě díky těmto částicím, které s sebou nesou velké množství energie, dokáže plazma efektivně interagovat s částicemi povrchu různých materiálů. Lze tak docílit požadovaných změn vlastností povrchů na nano-úrovni, aniž by byly negativně ovlivněny vlastnosti materiálu jako celku. Tedy změn okem neviditelných, avšak pro chování exponovaných povrchů zásadních.