Algoritmy strojového učení zažívají v současné době velký rozvoj a nachází své uplatnění i v materiálových vědách. S jejich využitím je možné získat informace o vazbách mezi atomy, které lze následně využít k počítačovým simulacím reálných systémů a předpovídat například teploty tání nových materiálů bez nutnosti jejich experimentální přípravy. Aplikace těchto algoritmů vyžaduje rozsáhlé databáze dat, na kterých může strojové učení probíhat. Tyto data lze získat s pomocí ab initio metod, které efektivně simulují jednoduché systémy pouze na základě znalosti základních přírodních zákonů a nepotřebují žádné vstupy z experimentů.
Cílem práce je naprogramování automatizovaných procedur v jazyce Python pro spouštění ab initio výpočtů a vytvoření databáze vazebných sil mezi různými atomy v krystalických látkách, která bude vhodná pro strojové učení.

Technologie Cold Spray je moderní nástroj v oblasti povrchových úprav, který umožňuje vytváření pevných povlaků na různé materiály bez nutnosti vysokých teplot. Tato metoda pracuje na principu stříkání mikroskopických částic materiálu na povrch substrátu pomocí vysokorychlostního proudu plynu, což vede k jejich mechanickému a metalurgickému zakotvení a vytvoření pevného kompozitního nástřiku. Jelikož proces nepotřebuje vysoké teploty, nedochází k významnému tepelnému poškození substrátu. To umožňuje aplikaci na širokou škálu materiálů, včetně těch tepelně citlivých.
Využití technologie Cold Spray je široké, od oprav poškozených dílů v leteckém a automobilovém průmyslu, přes vytváření ochranných povlaků v energetice, až po aplikace v biomedicíně pro výrobu implantátů. Její flexibilita a efektivita otevírají nové možnosti pro materiálové inženýrství a výrobu.
V rámci tohoto projektu bude student přímo zapojen do výrobního procesu pomocí technologie Cold Spray. Získá příležitost seznámit se s principy této inovativní metody, přičemž si prakticky vyzkouší tvorbu kompozitních materiálů. Hlavním úkolem bude studium materiálového složení kompozitů, kde se bude věnovat zkoumání vzájemné depoziční efektivity jednotlivých složek. Pomocí metalografických výbrusů bude analyzovat mikrostrukturu vytvořených kompozitů a pomocí mikrotvrdoměru a nanoindentoru zjišťovat základní mechanické vlastnosti nástřiků, jako je tvrdost a moduly pružnosti. Projekt nabízí studentům jedinečnou možnost získat praktické zkušenosti, rozvíjet své technické dovednosti a hlouběji porozumět materiálovému inženýrství.