Ministerstvo podpoří tři výzkumné ERC CZ projekty UK

středa, 23 červen 2021 09:06

Celkem tři z letošních šesti podpořených ERC CZ projektů putují na Univerzitu Karlovu. Granty ERC CZ uděluje ministerstvo školství vědcům a vědkyním, kteří se svými projekty získali výborné hodnocení v prestižní soutěži o granty Evropské výzkumné rady (ERC), ale nebyli podpořeni pro nedostatek evropských financí.

Mgr. Mariya Shamzhy, Ph. D. z výzkumného centra CUCAM na Přírodovědecké fakultě UK obdržela pětiletý ERC CZ Starting Grant s projektem Od nano-úrovně po atomové inženýrství kyselých center pro selektivní heterogenní katalýzu. Pro výzkum získala podporu ve výši 37 milionů korun.

DSC 0438 1se

Tento projekt si klade za cíl vyvinout novou metodu syntézy zeolitů na atomové úrovni. „‎Zeolity jsou jedny z nejdůležitějších průmyslových katalyzátorů – látek urychlujících chemické reakce a podílejících se na zpracování více než osmdesáti procent všech vyráběných produktů. Zeolity sehrály důležitou roli při zlepšování kvality lidského života, protože umožnily velkokapacitní výrobu vysoce kvalitních paliv a petrochemikálií používaných při výrobě prakticky všeho v našem každodenním životě,“ popisuje pro Forum Shamzhy. Pro snížení ekonomických nákladů výroby a minimalizaci dopadů chemických procesů na životní prostředí je stále nesmírně důležité hledat efektivnější katalyzátory, na což se tento projekt zaměřuje.

„Stejně jako neurony koordinují funkce lidského těla, aktivní místa určují výkonnost zeolitových katalyzátorů. Pro efektivní využití zeolitů v chemickém průmyslu je tak důležitá povaha a dostupnost aktivních míst. Současná syntéza na úrovni nanorozměrů dosáhla svého maxima – už není prostor pro další zlepšení. Proto navrhuji novou syntetickou strategii, která se vydává za hranici současných nanorozměrů – design materiálů a manipulace s aktivními místy zeolitů s atomární přesností,“ líčí hlavní myšlenku projektu vědkyně, která byla nedávno oceněna Učenou společností ČR.

Pokud vše půjde dobře, z pohledu základního výzkumu bude výstupem projektu hlubší pochopení vztahů mezi strukturou na atomární úrovni a funkcí kyselých heterogenních katalyzátorů, v nichž bude daná funkce analyzována napříč širokou škálou možných konfigurací aktivních míst. Takové experimentální i výpočetní studie posunou mechanický popis heterogenních katalyzátorů na atomové úrovni. Z technologického hlediska bude hlavní výhodou nových katalyzátorů to, že všechna aktivní místa budou mít stejné prostředí a strukturu, což umožní předvídatelné katalytické procesy vysoce žádoucí pro chemii v průmyslovém měřítku.

• Sebastian Schwarzacher, Dr.Katedry matematické analýzy na Matematicko-fyzikální fakultě UK získal rovněž pětiletý ERC CZ Starting Grant. Na řešení projektu Analýza systémů parciálních diferenciálních rovnic popisujících kontakt mezi tekutinami a pevnými látkami obdržel přes 33 milionů korun.

schwarzacher

Cílem výzkumu je matematická analýza interakce tekutin a pevných látek. „Naším cílem je najít způsob, jak takové interakce popsat matematickými termíny, nebo chcete-li, matematickým jazykem. Fyzici poskytují rovnice, které se používají k předpovídání interakcí. My matematici poskytujeme řešení těchto rovnic jako matematických objektů.  A až tyto matematické objekty lze aproximovat počítačovými simulacemi. Navíc je možné matematicky zdůvodnit, do jaké míry simulace skutečně reprezentují chování předpovězené fyzikálními rovnicemi,“ vysvětluje matematik.

Možné aplikace jsou různé, protože interakce mezi tekutinou a strukturou probíhají na mnoha místech a v různých formách. Patří sem například proudění krve v cévách, proudění oleje pružným potrubím, ale také kmitání visutých mostů, zvedání letadel, poskakování pružných koulí nebo otáčení větrných turbín. „Cílem projektu je vytvořit matematickou teorii, která bude vhodná pro konkrétní aplikace a zároveň uspokojivě obecná. Na jedné straně chceme vybudovat teorii, která odpoví na tradiční otázky teoretické matematiky, jako je existence spřažených řešení, jejich jednoznačnost, stabilita, hladkost a/nebo jejich numerické aproximace. Na druhé straně budeme studovat konkrétní příklady interakce tekutiny a pevného tělesa a budeme se snažit matematicky rekonstruovat jejich charakteristický pohyb; poskytnout matematickou validaci nebo, přesněji řečeno, platnost daného modelu. Naším cílem je propojit a umožnit výměnu mezi teoretickými poznatky a simulacemi či experimenty,“ dodává Schwarzacher.

„Snažím se porozumět jazykem matematiky tomu, jak se různé záležitosti vzájemně ovlivňují. Konkrétně chci pochopit třecí účinky povrchu pevného tělesa na kapalinu. Když člověk vidí vítr vanoucí po pláži, uvědomí si, že v blízkosti písku je proudění pomalejší a nad ním rychlejší. Když se člověk podívá do řeky, vidí, že teče poměrně homogenně a zpomaluje se v blízkosti břehu; ale zároveň je všude turbulentní. Pro všechny tyto podivuhodné jevy existuje spousta krásných vysvětlení. Ale rozumíme jim natolik dobře, abychom je mohli uměle rekonstruovat? Dokážeme vytvořit řešení rovnic, které všechny tyto jevy přesně vystihují, dokážeme podat matematický důkaz o příčině těchto jevů? Jak dobré jsou rovnice z matematického pohledu? A v jakých případech jsou dobré?“ zamýšlí se vědec. Kromě hlubšího matematického pochopení a počítačového modelování vzájemných interakcí tekutin a pevných látek by výstupem projektu mohlo být například i vysvětlení, jak dochází k odrazu elastických objektů v tekutinách od překážek; jak probíhá kmitání pevných objektů v tekutinách, jako je například kmitání visutých mostů nebo křídel letadel; matematické ověření optimálních tvarů pro interakce tekutin a
konstrukcí, například tvarů větrných turbín či potrubí. 

• JUDr. Mgr. Tomáš Dumbrovský, LL. M., Ph. D., J. S.D. z Centra právní komparatistiky Právnické fakulty UK obdržel dvouletý ERC CZ Consolidator Grant s projektem Identita a konstitucionalismus: Schopnost ústav formovat politická společenství v regionu EU-MENAP. Na jeho řešení získal téměř 19 miliónů korun.

DSC00131  u color v2Obsahem projektu je interdisciplinární výzkum v oblasti vlivu konstitucionalismu (ústavnosti) na formování identity politického společenství. „Ústava, jak už z názvu plyne, ustavuje politické společenství. Její obsah do značné míry definuje, institucionálně a materiálně, jaké společenství chceme mít, a tedy i kým chceme, jako kolektiv, být. Tento obsah se vyvíjí s tím, jakým problémům čelíme a jak jednotlivé principy, na kterých ústava stojí a které se těchto problémů dotýkají, interpretujeme, popisuje pro Forum Dumbrovský.

Projekt bude zkoumat, jak ústava tuto kolektivní identitu formuje. „Zjištění mechanismů, kterými se tak děje, nám umožní je stimulovat tak, aby se ústava stala primárním diskurzivním nástrojem, prostřednictvím kterého definujeme a redefinujeme naší kolektivní identitu.“ Konkrétně bude doktor Dumbrovský zkoumat a srovnávat právně-politické zkušenosti z osmi států ze dvou odlišných kulturních regionů – Evropy a Arabského světa – s různou mírou politické stability a liberálně-demokratické formy vlády.

„Ústava jako nástroj formování kolektivní identity má silné konkurenty, zejména nacionalismus a náboženství. Jak v euroatlantickém, tak v arabském regionu sledujeme ústup konstitucionalismu ve prospěch těchto alternativ a posilování populistických a radikálních hnutí. Globální aspirace konstitucionalismu s jeho klíčovými komponenty – liberálně-demokratický systém vlády, ochrana lidských práv, a vláda práva – selhaly. K restituci těchto ambicí je třeba nového přístupu. Místo zaměření na univerzální obsah (vyjádřitelný formou práv) projekt navrhuje zaměřit se na univerzalitu diskurzu, tedy za jakých podmínek může ústava sloužit jako středobod debaty o kolektivní identitě, s tím, aby tyto podmínky byly replikovatelné v odlišných kulturně-politických systémech,“ popisuje Dumbrovský unikátní myšlenku projektu, kterými jsou ERC granty typické.

Hypotézou projektu je, že ústava může hrát tuto roli za třech obecných podmínek: občané považují ústavu za svůj výtvor – podmínka ústavní autenticity; ústava inkorporuje alternativní normativní systémy do svého rámce a zajišťuje jejich souladnost – podmínka normativní kompatibility a ústava motivuje institucionální aktéry k upřednostnění ústavních argumentů před jinými – podmínka institucionální kontradiktornosti. „Vnitřní logika těchto podmínek v jejich kombinaci by pak měla vést k demokratizaci politického režimu a posílení lidskoprávních standardů,“ vysvětluje právník. K hlubšímu pochopení je podle něho potřeba podrobně zkoumat jednotlivé podmínky, k čemuž je nezbytná relativně široká kombinace metod – od zkoumání ústavního vývoje a výkladové praxe přes diskurzivní analýzu po sociologický výzkum.

„Na konci projektu bychom měli být schopni identifikovat jednotlivé ukazatele tří podmínek. Například u první podmínky (ústavní autenticity), bychom měli získat odpověď na otázku do jaké míry určuje revoluční/nerevoluční vznik ústavy její centralitu v politickém diskurzu, jaké legitimační narativy mohou nahradit nedostatek faktické demokratické participace při vzniku ústavy atd. U druhé podmínky (normativní kompatibility) bychom měli porozumět, jaké formy začlenění dominantních normativních systémů do ústav existují a jak je možné tyto rozdílné systémy souladně interpretovat. U třetí podmínky (institucionální kontradiktornosti) bychom měli odpovědět na otázku, jak strukturovaný konflikt mezi ústavními aktéry přispívá k diskurzivní centralitě ústavy a které konkrétní institucionální mechanismy jednak stimulují a jednak racionalizují diskurz o kolektivní identitě,“ dodává Dumbrovský.

Autor:
Foto: archiv UK

Sdílejte článek: