Raziskovalno delo poteka v okviru štirih laboratorijev: Laboratorija za biofiziko, Laboratorija za fiziko okolja, Laboratorija za fiziko kompleksnih sistemov in Laboratorija za računalništvo in multimedijo v fiziki.

predstojnik laboratorija: prof. dr. Milan Brumen
člani laboratorija: red. prof. dr. Marko Marhl, doc. dr. Aleš Fajmut, prof. dr. Matjaž Perc, dr. David Haložan, asist. dr. Andrej Dobovišek, doc. dr. Vladimir Grubelnik, doc. dr. Marko Gosak

Smo skupina, ki se na Oddelku za fiziko Fakultete za naravoslovje in matematiko v Mariboru ukvarja z biofiziko. Člani laboratorija so vključeni v Mednarodno združenje za temeljno in aplikativno biofiziko (IUPAB) in Evropsko združenje za matematično in teoretičnobiologijo (ESMTB).

Področje raziskovalnega delovanja Laboratorija za biofiziko je celična in molekulska biofizika. Rezultati raziskav s področij biofizikerdeče krvne celice, strukture lipidne dvojne plasti celične membrane ter intracelične in intercelične kalcijeve signalizacije so bili v sodelovanju z domačimi in tujimi inštitucijami objavljeni kot izvirni znanstveni prispevki v uglednih mednarodnih revijah in so bilipredstavljeni na številnih mednarodnih in domačih znanstvenih konferencah. Predmet raziskav Laboratorija za biofiziko je med drugimtudi modeliranje stimulativne kontrakcije gladkih mišičnih celic dihalnih poti, modeliranje koloidnih sistemov in raziskave fizikalnihlastnosti polimernih membran.

Na omenjenih raziskovalnih področjih so člani vključeni v raziskovalne projekte s številnimi inštitucijami doma in po svetu. Z Oddelkom za biologijo Pedagoške fakultete Univerze v Mariboru sodelujejo v programski skupini Naravoslovje, z Inštitutom Jožefa Štefana v Ljubljani pa v programski skupini Biofizika in mehka snov, katere nosilec je red. prof. dr. Rudi Podgornik. V tej programski skupini se vključujejo v ožjo delovno skupino za teorijsko biofiziko, v kateri sodeluje tudi akademik profesor dr. Saša Svetina. Na področju teorijske biofizike je Laboratorij za biofiziko vključen v povezavi z Univerzo Victor-ja Segalen-a v Bordeauxu v francosko-slovenskibilateralni projekt.

Člani Laboratorija za biofiziko so vključeni tudi v številna neformalna sodelovanja, kot so medsebojni obiski in skupne publikacije na področju biofizike, z naslednjimi inštitucijami:

  • Inštitut za biofiziko Medicinske fakultete Univerze v Ljubljani,
  • Laboratorij za organsko in polimerno kemijo Fakultete za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Mariboru,
  • Inštitut za biofiziko Humboldt-ove univerze v Berlinu,
  • European Media Lab v Heidelbergu,
  • Max Delbrück-ov center za molekularno medicino v Berlinu,
  • Max Planck-ov inštitut za koloide in mejne plasti v Golmu pri Berlinu.

Programska skupina »Biofizika polimerov, membran, gelov, koloidov in celic, 2004-2008, koda P1-0055, nosilec R. Podgornik (Institut Jožef Stefan, Lljubljana).

»Robustnost in fleksibilnost metaboličnih in regulacijskih mrež«, bilateralni projekt med Slovenijo in Nemčijo, 2003-2004, koda BI-DE 03/04-003, nosilca M. Marhl (Univerza v Mariboru), S. Schuster (Univerza v Jeni).
»Modeliranje stimulatorne kontrakcije gladkih mišičnih celic dihalnih poti«, bilateralni projekt med slovenijo in Francijo, 2004, koda BI-FR 02-004, nosilca M. Marhl (Univerza v Mariboru) in E. Roux (Univerza v Bordeauxu).

vodja laboratorija: red. prof. dr. Samo Kralj
člani laboratorija: red. prof. dr. Nataša Vaupotič, doc. dr. Milan Ambrožič, doc. dr. Zlatko Bradač, doc. dr. Robert Repnik, doc. dr. Mitja Slavinec, doc. dr. Milan Svetec, doc. dr. Uroš Tkalec, prof. Dalija Jesenek, mag. Sarka Perutkova

Ambiciozni cilj fizike je modeliranje vseh opažanj v naravi. Ustrezno modeliranje omogoča kontrolo oziroma napovedovanje pojava, kar lahko večinoma preverimo eksperimentalno. V prvotnem obdobju so se fiziki osredotočali predvsem na ravnovesne pogoje in so se precej neuspešno spopadali z analitično nerešljivimi nelinernimi pojavi. Toda praktično vso obnašanje narave je nelinerno in praviloma daleč od ravnovesja (npr. človek je najbližje ravnovesju, ko umre). Posledično so bile fizikalne napovedi uspešne le za redke pojave v raznovrstni paleti naravnih dogodkov. Toda interval naravnih opažanj, pri razlagi katerih so fiziki uspešnih, se je začel dramatično širiti z razvojem računalništva. Dandanes fizika postopoma vstopa tudi na zanjo popolnoma netradicionalna področja, kot sta npr. sociologija in psihologija. Izkazalo se je, da kažejo raznovrstni pojavi, ki so navidez pogosto popolnoma različni, sorodno matematično (t.i. univerzalno) obnašanje. Slednje je tipična lastnost KOMPLEKSNIH SISTEMOV, ki predstavlja eno izmed modnih področij sodobne fizike.

Za kompleksne sisteme (KS) je značilno, da na njih vplivajo številni parametri, na katere se sistem odziva nelinearno. Njihovo obnašanje je v nekaterih primerih nepredvidljivo in izjemno raznovrstno. Slednji pogoji so med drugim bili ključni za nastanek življenja na Zemlji. Kot predstavnike kompleksnih sistemov omenimo mehke materiale, kompozitne materiale, različne biološke sisteme, civilizacije…, torej vsebujejo tako neživi kot živi svet. V njih igrajo pogosto ključno vlogo povezave med komponentami sistema, ki so lahko pomembnejše od vpliva detajlne strukture komponente. Slednji razlog je ključ do univerzalnega obnašanja, ki pogosto matematično povezuje povsem različne KS. Za primer omenimo teorijo samoorganizirane kritičnosti, ki uporablja sorodni matematični opis zapotresne aktivnosti, vulkanske izbruhe, borzne dogodke, populacijo mest, napovedovanja pogostosti izgovorjenih besed, možganske aktivnosti, izumiranje živih bitij ter civilizacij, itd…

Raziskovalno delo laboratorija

Člani laboratorija sodelujemo s številnimi uveljavljenimi skupinami doma in po svetu (Italija, Poljska, Romunija, Anglija, Ukrajina, Grčija, ZDA). Sodelujemo v številnih domačih in mednarodnih raziskovalnih projektih.

predstojnik laboratorija: prof. dr. Aleksander Zidanšek

namestnik laboratorija: izr. prof. dr. Robert Repnik

člani laboratorija: doc. dr. Aleš Fajmut, izr. prof. dr. Mitja Slavinec, asist. dr. Eva Klemenčič, prof. dr. Nataša Vaupotič, doc. dr. Andrej Dobovišek, asist. Kristina Leskovar, izr. prof. dr. Robert Repnik, doc. dr. Vladimir Grubelnik

Laboratorij za fiziko okolja je namenjen študijskim programom fizike in ekologije z naravovarstvom, posamezni merilniki so uporabnitudi v interdisciplinarnem didaktičnem centru za okoljsko vzgojo. Predvidena oprema se da uporabiti na različnih stopnjah izobraževanja; nekatera oprema je uporabna tudi za delo na terenu (npr. georadar, IR kamera, merilniki hrupa, radioaktivnosti…).

Seznam opreme v laboratoriju:

  • NMR spektrometer,
  • elektronski paramagnetni resonančni spektrometer (EPR),
  • georadar,
  • merilni komplet za radioaktivnost,
  • merilnik elektrosmoga,
  • spektrometer za UV in vidno svetlobo,
  • študentski komplet za spektrofotometrijo,
  • večkanalni merilnik temperature,
  • IR kamera,
  • masni spektrometer
  • Spektrometer za IR + Fourierevo transformacijo.

Navedena oprema je namenjena eksperimentalnim vajam študentov in raziskavam ob pisanju diplomskih nalog študentov. Želite podrobno spoznati kakšen merilnik? Pri študiju fizike vas to že pričakuje.