Nano i bio sustavi
Zahvaljujući razvoju tehnika s nano-razlučivošću, prvenstveno skenirajućim sondama u 1980-ima, nanotehnologijska otkrića u akademskim laboratorijima brzo dobivaju primjenu i na komercijalne proizvode. Nedavna otkrića u nanotehnologiji odnose se na grafen i srodne nove 2D materijale koji imaju potencijal da kratkoročno i dugoročno doprinesu društvu u cjelini. Istodobno, razumijevanje biološke funkcionalnosti i mehanizama molekularne regulacije na nanoskali, u složenosti živih stanica, donosi nova rješenja za primjenu, kao što su liječenje, isporuka lijeka ili preventivnu dijagnozu bolesti, uključujući i ciljanu nanomedicinu, i to kroz vizualizaciju, molekularnu manipulaciju i ultra-osjetljivu biosenzoriku.
U CALT-u će se istražiti optička svojstva 2D materijala kao što su grafen i dikalcogenidni materijali (MoS2) s ciljem razumijevanja elektroničkih, mehaničkih i optičkih svojstava 2D materijala, te njihovo povezivanje sa strukturom. Osobito su zanimljiva optička svojstva takvih materijala, što može dovesti do novih primjena u industriji fotonaponskih ćelija, optičkim senzorima i optoelektronici.
Mikroskopska rezolucija će se koristiti za proučavanje živuće materije (stanica) kao složenog sustava. Iz perspektive fizike, DNA i proteini su nano-strojevi koji rade u gusto naseljenom okružju unutrašnjosti stanica. Za tehnološke primjene potrebno je izdvojiti dijelove ćelija i ograničiti ih na uređaj – i time stvoriti hibridni sustav.