Příchod nástrojů, jako je ChatGPT, ukázal, že mnoho lidských činností, které vyžadují porozumění vědeckému textu nebo programovému kódu, lze do značné míry automatizovat. V posledních dvou letech se objevilo mnoho cenově dostupných jazykových modelů (LLM), které mohou zastat práci desítek vědců při rešerši vědecké literatury, tvorbě dokumentace nebo testování vědeckého softwaru. Automatické programovací nástroje, jako je GitHub Copilot, Claude-dev nebo Aider, výrazně urychlují vývoj jednoduchých aplikací, zatímco služby jako NotebookLM, Jenni.ai, Sci-Space a Consensus usnadňují rešerši a psaní vědeckých textů. Tyto modely však lze využít ještě efektivněji, pokud se skreze API propojí přímo s nástroji specifickými pro konkrétní vědecký projekt, například s vědeckým softwarem či databází relevantních článků. LLM by pak mohl například automaticky implementovat a otestovat GPU-paralelizovaný kód na základě rovnic nalezených v literatuře. To však vyžaduje vytvoření specializovaných skriptů a promptů, které propojí jazykový model s konkrétním programem či databází prostřednictvím tzv. „function-calling“ rozhraní, a následné testování tohoto propojení. Implementace takového systému nevyžaduje hluboké znalosti chemie ani matematiky, a pouze základní programátorské dovednosti, a proto je vhodná pro středoškolské studenty se zájmem o přírodní vědy a umělou inteligenci.

Boron and hydrogen form a plethora of binary cluster (cage-like) molecules called boranes, non of which can be found in nature, and can thus be regarded as "artificial", or completely “(wo)man-made”. These molecules adopt shapes derived from icosahedral geometry, exhibit extraordinary thermal and chemical stability, and show a unique bonding scheme, so called 3-center 2-electron bonds. The way of bonding is the result of electron deficiency of boron which has only three valence electrons compared to carbon with four valence electron, both standing next to each other in the periodic table. Boron and hydrogen cluster molecules, boranes, do like to mix with other elements too. They form many molecules in which one of the BH vertices is replaced for a different element. We call these molecules heteroboranes, and the most profound examples are represented by molecules called carboranes with at least one carbon atom in the structure. One of the unique features that distinguishes this group of molecules from more commonly studied hydrocarbons (CH) is the large variety of isomeric species with practically identical space requirements. This aspect makes this (car)borane molecular system unique and thus also interesting for designing other types of new materials such as atomically precise metal nanoclusters. In this project, we will first focus on the preparation of some thiol (-SH) derivatives of the twelve-vertex carboranes of the formula C2B10H12. The thiol (-SH) moiety serves as a functional group easily interacting with surfaces of gold and other coinage metal substrates. Then, these (car)borane-thiol-functionalized clusters will be used to prepare atomically precise metal clusters as a new type of material with discrete energy levels, representing the transition between bulk metal on one end and a single atom on the other. Within working on these tasks, the student will learn more about science work in general, will learn techniques covering synthetic work under inert conditions and subsequent purification methods such as sublimation or different crystallization techniques, and, a cherry on top of the case, will be the preparation of a new hybrid metal-boron cluster molecule. In addition to extending the general knowledge and experiencing the preparation of a new molecule, the student will have an opportunity to work with colleagues from collaborating laboratories, e.g. from the Indian Institute of Technology Madras in Chennai, India. Science is not only about having fun discovering new things, but also about meeting new people, discussing new ideas, and sharing enthusiasm about reaching a common goal!

Tato stáž se zaměřuje na přípravu a studium organokovových komplexů železa a ruthenia, jejichž struktura obsahuje sacharidové ligandy. Cílem projektu je syntéza těchto komplexů a zkoumání jejich cytotoxických vlastností vůči vybraným buněčným liniím. Student/ka si osvojí základní techniky organické a organometalické syntézy, naučí se charakterizovat nové látky (NMR, HRMS) a bude mít příležitost prozkoumat vliv struktury sacharidového ligandu na fyzikální a biologické vlastnosti komplexu. Tento projekt nabízí jedinečnou možnost propojit organickou chemii s bioorganickou aplikací v medicinálním výzkumu.

Spektra resonanční Ramanovy optické aktivity (RROA), díky své vysoké citlivosti, mužou pomoci odhalovat zajímavé skutečnosti o molekulární stuktuře, chiralitě a vlastnotech excitovaných elektronových stavů. V rámci naší stáže se budeme zaměřovat na zkoumání specifických chirálních metalokomplexů, jejichž RROA spektra vykazují zajímavé vlastnosti, které se budeme pomocí simulací snažit objasnit.