Kontakt
Intranet
EN
Medzinárodné
| EU-MACE – European Materials Acceleration Center for Energy | |
| European Materials Acceleration Center for Energy | |
| Program: | COST |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Tatarko Peter, PhD. |
| Anotácia: | Materials have played a decisive role in nearly all rupture technologies in the industrial history of our society. Faced with the current climate, geopolitical and humanitarian crisis, many international and regional entities (political, industrial and scientific alike) recognize the importance of a strong materials innovation ecosystem for driving the clean energy transition. In response, self-driving laboratories (SDL) (a.k.a. MAPs – materials acceleration platforms) are created at institutional, regional and international levels. SDLs integrate combinatorial synthesis, high-throughput characterization, automated analysis and machine learning for fast-track discovery and optimization of advanced materials. While these platforms are proving their effectiveness in producing advanced materials with targeted functionalities and physical properties, a large margin of improvement still exists. Streamlining materials integration into components and to safe and sustainable products is one example challenge in order to enable rupture technology. Another challenge is that of geographical concentration of MAPs that practically excludes a substantial fraction of research labs and tech-companies in Europe from contributing and benefiting from such platforms. Finally, next generation material science researchers need to develop new skills to be able to integrate such systemic and automated approach into their future R&D framework. To this end, EU-MACE will become an ecosystem for accelerated materials development at the user end, gathering researchers and stakeholders with state-of-the-art digital and material competences combined with the market/social pull. Our inclusive & systemic approach will lay the foundation for a future centre of excellence for advanced functional materials to assist transition toward a united and stronger EU. |
| Doba trvania: | 3.10.2023 – 2.10.2027 |
| Nové vysokoentropické borido-karbidy pre vysokoteplotné aplikácie | |
| Novel high entropy diborodicarbides for ultra-high temperature applications | |
| Program: | Bilaterálne – iné |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Tatarko Peter, PhD. |
| Doba trvania: | 1.1.2024 – 31.12.2026 |
| Novel Ultra-High Temperature Ceramic Matrix Cpmposites for Application in Harsh Aerospace Environments | |
| Novel Ultra-High Temperature Ceramic Matrix Cpmposites for Application in Harsh Aerospace Environments | |
| Program: | JRP |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Tatarko Peter, PhD. |
| Doba trvania: | 1.1.2024 – 31.12.2026 |
| BioSurf – Transformácia bioinertného na bioaktívne prostredníctvom povrchového inžinierstva | |
| Transforming bioinert to bioactive through surface engineering | |
| Program: | JRP |
| Zodpovedný riešiteľ: | prof. Ing. Galusek Dušan, DrSc. |
| Anotácia: | The aim of the proposed project is to develop a glass/ceramic implant with high strength and bioactivity. To achieve the main goal, it will be necessary to solve the following tasks:a) modification of the implant surface by cold plasma treatment to ensure sufficient adhesion of bioactive coatings to the bioinert ceramic (ZrO2) substrate.b) preparation of multi-layer coatings from bioactive ceramics based on hydroxyapatite (HA) and/or calcium sulfate (CaSO4), which consist of a soluble top layer and an intermediate layer (interlayers) of bioactive ceramics ensuring a firm bond with the substrate.c) preparation of coatings from mesoporous bioactive glass particles prepared using sol-gel method, which are doped with various therapeutic inorganic ions that would induce a bioreaction of the surrounding tissue.d) evaluation of the biological effectiveness of coatings by testing in vitro cell viability, bioactivity and mechanical properties (adhesion strength, wear resistance) of coated implants. |
| Doba trvania: | 1.1.2023 – 31.12.2025 |
| JoinHEC – Vývoj nových metód spájania vysoko-entropických keramických materiálov | |
| Development of new joining methods for high entropy ceramics | |
| Program: | Bilaterálne – iné |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Tatarko Peter, PhD. |
| Anotácia: | Hlavným cieľom predkladaného projektu je vývoj nových metód spájania pre vysoko-entropické keramické materiály (HEC) za účelom zvýšenia prevádzkových limitov spojov pre vesmírne aplikácie. Projekt navrhuje inovatívny postup prípravy vysoko-entropických keramických spojov s potenciálne zlepšenými vysokoteplotnými vlastnosťami pomocou priameho difúzneho spájania v tuhej fáze (bez prítomnosti medzivrstvy), alebo difúzneho spájania pomocou žiaruvzdornej kovovej medzivrstvy. Po prvýkrát budú použité žiaruvzdorné vysoko-entropické zliatiny (HEA) ako medzivrstvy pre spájanie dvoch vysoko-entropických keramík, a pre spájanie vysoko-entropických keramík ku kompozitom s keramickou matricou (CMCs). Projekt si dáva za úlohu získať nové vedecké poznatky o vplyve elektrického poľa a kvality povrchu materiálov na priame difúzne spájania HEC materiálov, ako aj na pochopenie fyzikálno-chemických dejov odohrávajúcich sa na rozhraní HEC/HEA a HEA/CMCs. Budú skúmané mechanické vlastnosti pri izbovej ako aj zvýšených teplotách s cieľom určenia prevádzkových limitov novovyvinutých spojov. Projekt poskytne komplexný pohľad na spájanie vysoko-entropickej keramiky pre potenciálne aplikácie v leteckom a vesmírnom priemysle. To môže výrazne rozšíriť aplikačný potenciál nedávno vyvinutej novej generácie ultra-vysokoteplotnej keramiky, t.j. vysoko-entropických keramických materiálov. |
| Doba trvania: | 1.7.2022 – 30.6.2025 |
| SIMBA – Sodík-iónové a sodík-kovové batérie novej generácie pre efektívne a udržateľné uskladnenie energie | |
| Sodium-Ion and sodium Metal Batteries for efficient and sustainable next-generation energy storage | |
| Program: | Horizont 2020 |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. Ing. Lenčéš Zoltán, PhD. |
| Anotácia: | Institute of Inorganic Chemistry, Slovak Academy of Sciences is participating in the SIMBA project “Sodium-Ion and sodium Metal BAtteries for efficient and sustainable next-generation energy storage” under the grant agreement 963542 has started on the 1st of January 2021. The Kick-off meeting took place online and headstarted a highly ambitious project to develop sustainable and safe batteries to store renewable energy.The SIMBA project has the concrete goal of delivering a safe and low-cost all-solid-state-sodium battery technology for stationary application. Reducing the use of critical materials is the core of SIMBA, which will employ sustainable battery materials, reducing supply risks and restrictions and environmental impact, which are instead currently affecting other technologies, i.e. Lithium-ion batteries. The unprecedented concept of SIMBA is based on the integration of a sodium metal anode in a sodium free assembly architecture including a highly porous support on the anode side, a single-ion conductive composite/hybrid polymer electrolyte and an innovative cathode material.SIMBA gathers a consortium of 16 partners from 6 EU and associated countries having received a funding from the European Commission of 8M €.For more information, please contact the coordinator of the project, Prof. Ralf Riedel: ralf.riedel@tu-darmstadt.deThis project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement Nº 963542 |
| Doba trvania: | 1.1.2021 – 31.12.2024 |
Národné
| 3DGALACTYC – Funkcionalizované 3Dsklokeramické membrány na pokročilé fotokatalytické čistenie pitných vôd | |
| Functionalized 3D glass-ceramic membranes for advanced photocatalytic drinking water treatment | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Michálková Monika, PhD. |
| Anotácia: | V podzemnej a pitnej vode sa často nachádzajú mikroznečisťujúce látky, ako sú zvyšky liekov, dezinfekčných prostriedkov, pracích prostriedkov, pesticídov, kovov a organizmy odolné voči antibiotikám. Na odstránenie týchto znečisťujúcich látok sú potrebné špeciálne filtračné procesy, membrány s mikro-a nano-pórovitosťou. Mebránové procesy ponúkajú oproti tradičným metódam úpravy vody mnohé výhody vrátane vysokej účinnosti, nízkej spotreby energie, malých priestorových nárokov a šetrnosti k životnému prostrediu. Membránové procesy však môžu čeliť aj výzvam, ako je tvorba vodného kameňa, zanášanie a degradácia, ktoré môžu negatívne ovplyvniť ich výkon a životnosť. Účinné a cenovo dostupné technológie úpravy podzemnej a pitnej vody sú v dnešnom svete teda veľmi dôležité. Cieľom navrhovaného projektu je vytvoriť trvanlivé, vysoko porézne fotokatalytické sklo-keramické membrány, ktoré by zabezpečovali špecifické požiadavky nano, mikro alebo makro pórovitosti. V rámci projektu sa využijú inovatívne a nákladovo efektívne techniky recyklácie farmaceutického odpadového skla a rôzne 3D aditívne metódy na vývoj novej generácie membrán. Na vytvorenie takýchto pokročilých 3D poréznych štruktúr si vyžaduje použitie vhodného prekurzora s mikroúrovňou pórovitosti. To sa dosiahne procesom alkalickej aktivácie a plameňovej syntézy farmaceutickej sklenenej drte. Okrem toho sa do štruktúry skla zakomponujú TiO2 a Fe2O3, aby sa mu dodali fotokatalytické vlastnosti v UV-VIS oblasti. Optimalizácia dizajnu membrán bude riešiť makropórovitosť. Záverečná fáza zahŕňa mikrovlnné spekanie 3D vytlačených membrán, čím sa zabezpečí nižší vplyv na životné prostredie ako pri tradičných metódach spekania a zároveň sa aplikuje proces fázovej separácie na vytvorenie pórovitosti aj na úrovni nano. |
| Doba trvania: | 1.7.2024 – 30.6.2028 |
| MULCOMAT – Multifunkčné kompozitné materiály pre cielenú detekciu, adsorpciu a dekontamináciu nebezpečných organických molekúl | |
| Multifunctional composite materials for detection, adsorption and decontamination of hazardous organic molecules | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | Mgr. Jankovič Ľuboš, PhD. |
| Anotácia: | Predkladaný projekt je zameraný na vývoj novej generácie organo-modifikovaných ílových minerálov. Na modifikáciu sa použijú poly(2-alkenyl-2-oxazolíny), ktoré sú elektrostaticky neutrálne, avšak vysoko polárne polyméry. Očakávame, že organomodifikácia montmorillonitov s týmto typom polymérov bude viesť k organoílom so zlepšenou interkaláciou a teda s vyššou adsorpčnou schopnosťou voči rôznym nebezpečných organickým zlúčeninám. Prítomnosť poly(2-alkenyl-2-oxazolínov) a poly(2-alkenyl-2-oxazínov) v štruktúre ílových minerálov zabezpečí katalytický rozklad nebezpečných zlúčenín. V našom prípade sa pre hodnotenie adsorpcie a hydrolytického rozkladu využijú organofosfáty, ktoré patria medzi často používané pesticídy a tiež sa už využili ako chemické bojové látky. Kombinácia lepšej adsorpcie a rýchlejšieho hydrolytického rozkladu reprezentuje hlavný inovatívny prvok projektu a umožní využitie nanoreaktorov na báze montmorillonitov pre účinnú defosforyláciu neurotoxických organofosfátových zlúčenín. Nami predstavený katalytický systém neobsahuje atómy kovov a je vhodný pre ochranu ľudského zdravia a životného prostredia. Poly(2-alkenyl-2-oxazolíny) a poly(2-oxazíny) navyše predstavujú novú skupinu polymérov s reaktívnymi bočnými 2-oxazolínovými, respektíve 2-oxazínovými skupinami, ktoré sú schopné poskytovať modifikačné reakcie s karboxylovými skupinami. V našom prípade sa obidva typy bočných skupín využijú na stabilizáciu štruktúry počas reaktívneho spracovania s polymérnymi matricami obsahujúcimi karboxylové skupiny. |
| Doba trvania: | 1.7.2024 – 30.6.2028 |
| Nová generácia termoelektrických materiálov pre udržateľnú energiu | |
| Nová generácia termoelektrických materiálov pre udržateľnú energiu | |
| Program: | Plán obnovy EÚ |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Tatarko Peter, PhD. |
| Doba trvania: | 1.7.2024 – 30.6.2028 |
| CoSinG – Studené spekanie skiel | |
| Cold sintering of glass | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Michálková Monika, PhD. |
| Anotácia: | Sklo sa v priemyselnom meradle vyrába chladením sklotvornej taveniny. Táto osvedčená metóda umožňuje výrobu rôznych zložení a tvarov, má však svoje limity pri príprave komplexných tvarov, ako sú sklené štruktúry alebo filtre s hierarchickou pórovitosťou, resp. viaczložkové a viacvrstvové štruktúry. Tieto sa potom pripravujú pokročilými tvarovacími metódami, ako sú aditívna výroba alebo odlievanie pásky zo sklených práškov (frít). Surové výlisky sa zhutňujú spekaním viskóznym tokom pri teplotách vyšších ako teplota skleného prechodu príslušného skla. To však často vedie k čiastočnej alebo úplnej kryštalizácii skla, s negatívnym dopadom na jeho vlastnosti (napr. bioaktivita, pevnosť). Navrhovaný projekt je zameraný na studeného spekanie vybraných druhov skla. Tento proces umožňuje spekanie keramických práškov pod aplikovaným vonkajším tlakom, v prítomnosti iónovej kvapaliny, a pri teplotách nepresahujúcich 350 °C. Jeho použitie pri príprave skla sa však doteraz skúmalo len veľmi málo. Systémy, ktoré budú predmetom výskumu v predloženom projekte zahŕňajú (i) hlinitanové sklá, ktoré sa nedajú pripraviť bežným chladením taveniny, (ii) zložité štruktúry (scaffoldy) bioaktívnych skiel s hierarchickou pórovitosťou pripravené aditívnou výrobou, (iii) zložité diely (sklené filtre na sanáciu odpadových vôd) z doteraz nerecyklovateľného borosilikátového farmaceutického skla a (iv) viacvrstvové sklené štruktúry pripravené odlievaním pások a s gradientom fyzikálnych vlastností. Keďže zhutňovanie skla studeným spekaním sa doteraz prakticky neštudovalo, vykonajú sa aj základné štúdie mechanizmov spekania. Výsledky získané v rámci projektu prispejú k (i) vývoju nového priemyselne škálovateľného procesu výroby sklených dielov ktoré nie je možné pripraviť konvenčným tavením, (ii) minimalizácii spotreby energie pri výrobe a dekarbonizácii (iii) využitiu odpadového skla, ktoré sa v súčasnosti skládkuje, a jeho premene na cennú surovinu. |
| Doba trvania: | 1.7.2024 – 30.6.2028 |
| TESLOW – Základ k ekologicky udržateľným sodíkovo-iónovým batériám pre nízko nákladovú technológiu | |
| Towards Eco-sustainable Sodium-ion batteries for a LOW-cost technology | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. Ing. Lenčéš Zoltán, PhD. |
| Doba trvania: | 1.7.2024 – 30.6.2028 |
| Vývoj pokročilých luminiscenčných sklenených 3D štruktúr pomocou aditívnej výroby | |
| Development of advanced luminescent glass 3D structures by additive techniques | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Michálková Monika, PhD. |
| Anotácia: | Hlavným cieľom projektu je vyvinúť novú generáciu luminiscenčných optoelektronických materiálov typu fosfor v skle (PiG) s vysokou účinnosťou, nízko-nákladovou výrobou (3D tlačou) a prispôsobenými luminiscenčnými vlastnosťami. Aditívna výroba umožní kombináciu vzájomne sa podporujúcich luminoforov v rôznych vrstvách v rámci jednej sklenenej matrice a zlepší tak optické vlastnosti konečného materiálu. Okrem toho sa luminofor používaný na aditívnu výrobu bude pripravovať v sférickom tvare – mikroguľôčkach, ktoré môžu byť plné alebo duté, aby sa ešte viac zvýšila účinnosť luminoforu. |
| Doba trvania: | 1.1.2024 – 31.12.2027 |
| Žiadúce a nežiadúce interakcie roztavených fluoridov s materiálmi na báze kritických prvkov | |
| Desirable and undesirable interactions between molten fluorides and materials of critical elements | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Kubíková Blanka, PhD. |
| Anotácia: | Predkladaný projekt je zameraný na štúdium žiadúcich, ako i nežiadúcich interakcií roztavených fluoridovýchsystémov s materiálmi na báze vybraných kritických prvkov, ktorých miera recyklácie je v EÚ minimálna. Zažiadúce interakcie sú v tomto prípade považované riadené fyzikálno-chemické procesy, na rozdiel odnežiadúcich interakcií, predovšetkým v súvislosti s koróziou konštrukčných materiálov. Výskum bude orientovanýna fyzikálnochemickú a termochemickú analýzu roztavených fluoridov, štúdium rozpustnosti/koróznej odolnostimateriálov v roztavených soliach, syntézu čistých látok a následnú spektrálnu a difrakčnú analýzu čistých látok,roztavených zmesí i zatuhnutých zmesí po experimentoch. |
| Doba trvania: | 1.1.2024 – 31.12.2027 |
| NEOCAR – Ultra-vysokoteplotné karbidy so zvýšenou oxidačnou odolnosťou | |
| Novel enhanced oxidation-resistant ultra-high temperature carbides | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Tatarko Peter, PhD. |
| Anotácia: | Zlepšenie odolnosti voči oxidácii ultra-vysokoteplotných keramických materiálov (UHTC) má zásadný význam pri uspokojovaní rastúcej potreby aplikácií, ktoré sú používané pri teplotách nad 2000 °C v oxidačných atmosférach, ako sú napr. hypersonické vozidlá a kozmické lode. Nedávno sa vďaka výskumu viackomponentnej keramiky, pozostávajúcej zo štyroch alebo viacerých rôznych katiónov alebo aniónov stabilizovaných konfiguračnou entropiou, otvoril priestor na vývoj nových UHTC práve so zvýšenou odolnosťou voči oxidácii. Na dizajn takýchto materiálov cestou predikcie ich zložitých oxidačných procesov je však nevyhnutné komplexne pochopiť monokarbidy a binárne karbidy prechodných kovov, na ktoré sa zameriava tento projekt, čo v súčasnosti v poznatkoch v danej vednej oblasti chýba. Hlavným cieľom projektu je teda vyvinúť nové UHTC materiály odolné voči oxidácii prostredníctvom systematickej experimentálnej štúdie, v ktorej sa skúmajú vysokoteplotné vlastnosti (odolnosť voči oxidácii/ablácii, odolnosť voči tepelným šokom a ďalšie) a mechanické správanie sa monokarbidov a binárnych žiaruvzdorných karbidov. Následne budú syntetizované karbidy s prídavkom sekundárnej fázy so zabudovaným kremíkom, vo forme SiC a silicidov prechodných kovov, ktoré sú známe ako zlúčeniny tvoriace ochrannú sklovitú fázu, ktoré môžu ďalej zlepšovať odolnosť voči oxidácii novo vyvíjaných UHTC. Okrem pochopenia oxidačného a mechanického správania sa týchto keramických a kompozitných materiálov, bude predikcia vytvorených modelov následne potvrdená a to syntézou vybraných 3-, 4- a 5- komponentných kovových karbidových systémov. Následne budú experimentálne stanovené ich vysokoteplotné a mechanické vlastnosti. Riešenie tohto projektu vytvorí súbor základných poznatkov, ktoré sú nevyhnutné pre návrh nových zložitejších viackomponentných keramických materiálov s výrazne zvýšenou oxidačnou odolnosťou, čo bude významným prínosom pre celú komunitu materiálových vied. |
| Doba trvania: | 1.7.2023 – 30.6.2027 |
| RADLON – Vplyv radiačnej záťaže na sklovláknitú izoláciu z hľadiska recirkulácie chladiva v havarijných podmienkach jadrových elektrární s tlakovodnými reaktormi | |
| Influence of radiation load on fiberglass insulation in terms of refrigerant recirculation in emergency conditions of nuclear power plants with pressurized water reactors | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | prof. Ing. Liška Marek, DrSc., Dr.h.c. |
| Anotácia: | Cieľom projektu je rozšíriť metodiku overenia funkčnosti havarijných systémov chladenia aktívnej zóny reaktora vprípade havárií so stratou chladiva (Loss of Coolant Accident LOCA) ako aj systémov chladenia v prípade ťažkýchhavárií z hľadiska vplyvu dlhodobej radiácie pri zvýšenej teplote na tepelnú izoláciu a tak aktívne prispieť kzvýšeniu prevádzkovej bezpečnosti jadrových elektrární. V rámci riešenia projektu budú skúmané vzorky tepelnejizolácie podrobené zrýchlenému tepelnému a radiačnému starnutiu. Predpokladané radiačné dávky budú na úrovni40 ročnej prevádzky pri dávkovom príkone 10 Gy/h na primárnom potrubí jadrovej elektrárne typu VVER 440 V213.Takto upravené vzorky budú skúmané z hľadiska zmeny ich fyzikálno-mechanických charakteristík ako aj zhľadiska ich chemickej odolnosti voči korozívnym účinkom havarijného chladiva. Príprava vzoriek metódouzrýchleného tepelného a radiačného starnutia je však časovo aj finančne veľmi náročná. Napríklad na dos iahnutiedostatočnej radiačnej dávky na úrovni simulujúcej 40 ročnú prevádzku (približne 3500 kG) potrebná dobaožarovanie sa rovná približne 1650 h čistého času ožarovania pri priemernom dávkovom príkone ožarovania 2kG/h. Ožarovanie je vykonané pri zvýšenej teplote 300°C, čo znamená že musí byť vykonané v termoboxe. Pretoje potrebné nájsť postup na simuláciu účinkov ožarovania za účelom získať dostatočné množstvo vzoriek na výkonintegrálneho testu. Dostupnou cestou sa javí ich tepelno-mechanické namáhanie nakoľko na základe našichdoterajších poznatkov vlákna tepelnej izolácie účinkom ožarovanie pri zvýšenej teplote strácajú ich mechanickúpružnosť a krehnú. Na druhej strane sa mení aj ich chemická odolnosť voči koróznym účinkom roztoku chladiva. |
| Doba trvania: | 1.7.2023 – 30.6.2027 |
| DCG-XAS – Vývoj pokročilých metód určených na presnú predpoveď a analýzu röntgenových spektier molekúl s otvorenou obálkou | |
| Development of advanced methods for accurate prediction and analysis of X-ray spectra of open-shell species | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | Mgr. Komorovský Stanislav, PhD. |
| Anotácia: | Hlavným cieľom je vyvinúť, implementovať a aplikovať nové metódy na presnú predikciu a interpretáciu elektrónových absorpčných spektier a nelineárnych optických procesov. Projekt sa zameriava na systémy s otvorenou obálkou, ktoré obsahujú prvky naprieč periodickou tabuľkou a na röntgenovú spektrálnu oblasť. Za týmto účelom je nevyhnutné použiť presný popis relativistických efektov. Novo vyvinuté prístupy budú implementované do nášho programu ReSpect, založeného na teórii funkcionálu hustoty, a budú aplikované na zaujímavé chemické problémy s pomocou našej širokej siete medzinárodných spolupracovníkov. Navyše, pre úspešnú aplikáciu našich metód je kľúčová implementácia nových inovatívnych nástrojov určených na interpretáciu, vizualizáciu a analýzu vypočítaných výsledkov. |
| Doba trvania: | 1.7.2023 – 30.6.2027 |
| Pokročilé materiály na báze anorganických vrstevnatých štruktúr študované modelovým a experimentálnym prístupom | |
| Advanced materials based on the inorganic layered structures studied by model and experimental approaches | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Scholtzová Eva, CSc. |
| Anotácia: | Projekt predstavuje kombinovaný teoretický a experimentálny výskum vybraných polutantov adsorbovaných na vrstevnatých štruktúrach (VŠ) na báze grafénu (G), hlinitokremičitanov (HK) a ich modifikáciách s vylepšenými fyzikálnochemickými vlastnosťami. Adsorpciou na týchto VŠ sa polutanty výrazne extrahujú, napr. zo znečistených vôd. Porovnávacia štúdia účinnosti adsorpcie polutantov na vrstevnatých štruktúrach G typu (drahé materiály) a ílov (ekonomicky prijateľnejšie) je zameraná na detailný opis a pochopenie interakcií zodpovedných za tvorbu a stabilitu týchto komplexov (modelový prístup). Prinesie nové vedomosti o spôsobe imobilizácie polutantov a prispeje aj k návrhu pokročilých hybridných materiálov kombinujúcich vlastnosti oboch typov VŠ, ktoré našli uplatnenie v zelených technológiách. Výsledky z experimentov budú interpretované aj pomocou výstupov z modelovania, aby sa dosiahla komplexná charakterizácia študovaných pokročilých materiálov na báze anorganických vrstevnatých štruktúr. |
| Doba trvania: | 1.1.2023 – 31.12.2026 |
| LumiPiG – Development of advanced luminescent glass 3D structures | |
| Development of advanced luminescent glass 3D structures | |
| Program: | Plán obnovy EÚ |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Michálková Monika, PhD. |
| Doba trvania: | 1.7.2024 – 30.6.2026 |
| Photomat – Fotofunkčné hybridné materiály organických luminofórov a nanočastíc vrstevnatých silikátov | |
| Photofunctional hybrid materials of organic luminophores and nanoparticles of layered silicates | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | Mgr. Boháč Peter, PhD. |
| Anotácia: | Zameranie projektu vychádza z moderných trendov materiálového výskumu a zo skúseností a nedávnych výsledkov kolektívu projektu. Zistilo sa, že adsorpcia, interkalácia prípadne tvorba molekulových agregátov špecifických typov organických molekúl môže významne zvýšiť ich fotoaktivitu, prejavujúc sa ako nárast luminiscencie. Stratégia zvýšenia fotoaktivity bude hlavným cieľom projektu. Každý z javov by mal fungovať v závislosti od molekulovej štruktúry luminofórov. Zameriame sa na hybridy fotoaktívnych organických luminofórov s vrstevnatými silikátmi. Štruktúrou prispôsobené S, N-heteroaromatické farbivá a ich komplexy s iónmi kovov budú pripravené v rámci tohto projektu. Heteroaromatické systémy budú modifikované katiónovými skupinami alebo ich koordinačnou väzbou s katiónmi kovov vrátane Ru(II), Ir(III), Au(III) a ďalších, aby sa zvýšila kompatibilita týchto chromofórov pre hybridy so silikátmi a dosiahli želané fotofyzikálne vlastnosti. Pre dosiahnutie cieľov bude dôležitá selekcia vrstevnatého nosiča, voľba chemickej modifikácie a vhodných podmienok pre syntézu hybridných sústav. Okrem zlepšenia vlastností molekúl ďalšími cielmi budú komplexné funkčné materiály s efektívnym využitím svetelnej energie. Tu bude kľúčovú úlohu zohrávať organizácia molekúl, aby sa docielili optimálne fotofyzikálne interakcie zacielené na určitú funkčnosť materiálu. Okrem luminiscenčných vlastností bude cieľom príprava hybridov najmä s fotosenzibilizačnými účinkami. Posledným krokom bude využitie nanočastíc na prípravu nanokompozitov s polymérmi a takto docieliť modifikáciu technických polymérov. Cieľom bude získať povrchy s fotosenzibilizačnými a fotodezinfekčnými účinkami, na ktorých budú vykonané testy pre rast biofilmov mikroorganizmov. |
| Doba trvania: | 1.7.2023 – 30.6.2026 |
| LaCer – Návrh, analýza a mechanická charakterizácia laminárnej keramiky | |
| Design, analysis and mechanical characterization of laminar ceramics | |
| Program: | Plán obnovy EÚ |
| Zodpovedný riešiteľ: | Dr. Najafzadehkhoee Aliasghar, Ph.D. |
| Anotácia: | Inžinierska keramika, najmä oxidová, je kľúčovým prvkom umožňujúcim rôzne aplikácie, od dentálnej keramiky až po substráty pre elektronické zariadenia. Ich použitie je však obmedzené z dôvodu ich krehkej povahy a katastrofického zlyhania. Cieľom tohto projektu je využiť vznik napätia medzi vrstvami laminárnej keramiky počas spekania na zlepšenie mechanických vlastností objemovej laminárnej keramiky. Na tento účel sa vyrobia rôzne keramické pásky a laminárna keramika s rôznou architektúrou. Zvyškové napätie v objemovej laminárnej keramike bude nastavené tak, aby zabraňovalo vzniku trhlín, a budú sa skúmať mechanické vlastnosti a mikroštruktúrne charakteristiky vzoriek. Nakoniec, po namodelovaní digitálnych dvojčiat vrstvenej keramiky sa bude simulovať vznik napätí a mechanické vlastnosti vzoriek pomocou metód konečných prvkov (MKP) s cieľom určiť rozhodujúce parametre. |
| Doba trvania: | 1.7.2024 – 30.6.2026 |
| NANOCOMENVIRO – Nový tiolom funkcionalizovaný nanokompozit montmorillonit/biochar pre imobilizáciu ťažkých kovov z kontaminovanej záplavovej pôdy | |
| Novel thiol-functionalized montmorillonite/biochar nanocomposite for immobilization of heavy metals from contaminated floodplain soil | |
| Program: | Plán obnovy EÚ |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Slaný Michal, PhD. |
| Anotácia: | Kontaminácia pôdy ťažkými kovmi je v súčasnosti celosvetovým environmentálnym problémom, pretože tieto toxické prvky sa môžu preniesť do biosféry a hydrosféry, čo predstavuje riziko pre rastliny, zvieratá a najmä pre ľudské zdravie. Toxické kovy ako Hg, Cd, As, Tl, Pb, Cu, Ni a Zn sa prenášajú riečnou vodou v suspendovanom materiáli alebo v rozpustenej forme a hromadia sa v záplavových oblastiach počas povodní s nízkou rýchlosťou prúdenia. Naše poznatky o biogeochémii toxických kovov v pôde, najmä v dynamických redoxných podmienkach, sú však veľmi obmedzené. Preto sú podrobné poznatky o redoxnom správaní sa ťažkých kovov v pôde kľúčové pre pochopenie mobilizačných procesov a presné monitorovanie ich uvoľňovania do vody pri meniacich sa redoxných podmienkach. Je tiež dôležité pochopiť redoxnú mobilizáciu ťažkých kovov v pôde, aby bolo možné lepšie predpovedať ich nebezpečný potenciál. Preto narastá potreba nájsť nové, ekologické a nákladovo efektívne materiály z bohatých zdrojov, ktoré môžu tieto nebezpečné látky v záplavových pôdach imobilizovať. Tento projekt ponúka nové a inovatívne riešenia imobilizácie ťažkých kovov pomocou tiolom funkcionalizovaného nanokompozitu montmorillonitu/biouhlia zo záplavovej pôdy v dynamických environmentálnych (redoxných) podmienkach. Takáto štúdia ešte nebola vykonaná a má veľký potenciál prispieť k novým poznatkom, a tak viesť k výraznému zlepšeniu kvality životného prostredia, uplatňovaniu vhodného manažmentu, hodnoteniu rizík kontaminovaných záplavových pôd, ako aj k zlepšeniu kvality pôdy a rastlín, čo úzko súvisí so zdravím ľudí. Navrhované ciele projektu sa zameriavajú na nové aplikácie a na doteraz nepreskúmané riešenia postupných zmien, ktoré prinesú odpovede na najdôležitejšie otázky, ako aj na potreby výskumu a technologického rozvoja vrátane tých, ktoré sú dôležité v celosvetovom meradle. |
| Doba trvania: | 1.7.2024 – 30.6.2026 |
| NIPOFABs – Smerom k nanotechnológiám využívajúcim bioaktívne častice/molekuly v boji proti mikrobiálnym biofilmom | |
| Towards nanotechnologies using bioactive particles/molecules in the fight against microbial biofilms | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Pálková Helena, PhD. |
| Anotácia: | Téma predkladaného projektu reflektuje na súčasné vedecké výzvy a volí interdisciplinárny prístup v riešení vysokoaktuálnej problematiky mikrobiálnych biofilmov. Je zameraný na oblasti základnej a molekulárnej mikrobiológie v súvislosti s štúdiom prevencie, či eradikácie mikrobiálnych biofilmov pomocou novodizajnovaných hybridných materiálov. V projekte je biologický výskum úzko prepojený s rôznymi prístupmi z oblasti chémie nanomateriálov. Hlavným predmetom štúdia budú mnohodruhové biofilmy, a to nielen bakteriálne, ale aj kvasinkové a ich vzájomé kombinácie, čo reálne odráža ich význam v zastúpení biofilm-asociovaných infekcií. Ide hlavne o baktérie Staphylococcus aureus, enterokoky a Escherichia coli, ako aj zástupcov kvasiniek z rodu Candida. Modernými mikrobiologickými prístupmi sa bude sledovať tvorba biofilmov, vzájomé medzidruhové interakcie vrátane úlohy quorum sensing molekúl v týchto procesoch, ale aj účinnosť bioaktívnych partikúl/molekúl v prevencii a eradikácii biofilmov, a to aj v súvislosti s fenoménom multirezistencie. Ako aktívne substancie sa použijú hybridné materiály založené na anorganických vrstevnatých nanočasticiach v úlohe nosičov aktívnych organických bioaktívnych molekúl, najmä fotosenzibilizátorov. Funkcionalizované nanočastice sa využijú pri modifikácii povrchov vybraných typov polymérov, ktoré majú využitie v medicínskej praxi. Cieľom bude pripraviť nové alebo zlepšiť súčasné materiály tak, aby sa dosiahla maximálna antimikrobiálna účinnosť. Výsledky projektu by mohli priniesť nové poznatky v oblasti mikrobiálnych biofilmov, ale aj v príprave antimikrobiálnych hybridných systémov aplikovateľných v rôznych oblastiach nanomedicíny. |
| Doba trvania: | 1.7.2022 – 30.6.2026 |
| ComCer – Vývoj nových keramických materiálov komplexného zloženia pre extrémne aplikácie | |
| Development of new compositionally-complex ceramics for extreme applications | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Tatarko Peter, PhD. |
| Anotácia: | Hlavným cieľom predkladaného projektu je vývoj novej generácie vysokoteplotných keramických materiálov schopnej odolávať teplotám okolo 3000°C pre pohonné systémy, raketové motory a ďalšie aplikácie vesmírneho priemyslu. To sa dosiahne syntézou diboridovej keramiky s úplne novými komplexnými zloženiami, tvorenými najmenej piatimi kovovými prvkami. Projekt si dáva za úlohu realizovať systematickú štúdiu, ktorou sa nad obudnú nové poznatky smerom k pochopeniu vplyvu molárneho pomeru jednotlivých kovových katiónov v štruktúre diboridov na stabilitu, syntézu, spekanie a mechanické vlastnosti hutnej diboridovej keramiky. Výsledky projektu výrazne prispejú k rozšíreniu novovzniknutého konceptu vývoja vysokoentropických keramických materiálov s ekvimolárnym zložením smerom ku vývoju komplexných keramických materiálov s iným ako ekvimolárnym zložením. Projekt tiež navrhuje inovatívny spôsob prípravy vysokoteplotných keramických materiálov, ktorý pozostáva z tvorby keramických kompozitov na báze multikomponentnej diboridovej keramiky v spojení s využitím žiaruvzdorných prísad. Výstupom projektu bude získanie nových fundamentálnych poznatkov pre tvorbu neusporiadaných diboridových štruktúr, ako aj ich vplyvu na mechanické vlastnosti týchto materiálov pri izbovej, zvýšenej a ultra-vysokej teplote. |
| Doba trvania: | 1.7.2022 – 30.6.2026 |
| Development of Hybrid Nanomaterials with Antimicrobial Properties based on Layered Silicates and Xantene Dyes | |
| Development of Hybrid Nanomaterials with Antimicrobial Properties based on Layered Silicates and Xantene Dyes | |
| Program: | Iné projekty |
| Zodpovedný riešiteľ: | Mgr. Pribus Marek, PhD. |
| Doba trvania: | 1.7.2024 – 31.12.2025 |
| Fluoridové taveninové systémy pre zelenú výrobu hliníka bez produkcie CO2 | |
| Molten fluoride systems for green production of aluminium without CO2 emissions | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Šimko František, PhD. |
| Anotácia: | Predkladaný projekt je zameraný na komplexnú fázovú a fyzikálno-chemickú analýzu viaczložkových systémov nMF−AlF3 (M=Na,K; n=3-1,2) s prídavkom oxidov kovov Al, Fe a Ni, kde zlúčeniny na báze Fe a Ni predstavujú korózne produkty z použitia inertných anód pri výrobe hliníka bez produkcie CO2. Ide o tzv. nízko teplotné elektrolyty, ktorých výskum v poslednej dobe vzrástol s vývojom inertných anód. Cieľom projektu bude definovať rozpustnosť oxidov/spinelov, fázové zloženie systémov a identifikovať jednotlivé zložky, vznikajúce pri ich interakcii s elektrolytom. Tieto systémy sa budú študovať s cieľom zistiť závislosť medzi štruktúrou a ich fyzikálnochemickým správaním. Využije sa multidisciplinárny prístup, ktorý bude zahrňovať použitie difrakčných a spektrálnych metód priamo in-situ v roztavenom stave, v spojení s ex-post analýzou zatuhnutých vzoriek a fyzikálnochemická analýza vysokoteplotných taveninových systémov. |
| Doba trvania: | 1.1.2022 – 31.12.2025 |
| Hydrotermálna syntéza fluoroskandátov alkalických kovov | |
| Hydrothermal synthesis alkali-metal fluoroscandates | |
| Program: | Iné projekty |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Demovics Silliková Veronika, PhD. |
| Anotácia: | Prezentovaný projekt má za cieľ systematicky syntetizovať a štruktúrne analyzovať zlúčeniny v rámci systémuMF–ScF3 (M = Li, Na, K, Rb, Cs a NH4), so všeobecným zložením MxScyFz. Ako primárna metóda bude využitáhydrotermálna syntéza v autoklávoch s Teflonovým výstelkom. Hlavným cieľom projektu je vytvoriť komplexnéštúdium pre syntézu zlúčenín v tomto systéme, s osobitným dôrazom na monitorovanie a optimalizáciu faktorovovplyvňujúcich syntézu a vlastnosti konečného produktu. Projekt sa zameria na prípravu multifunkčných produktov, skonkrétnym záujmom o dosiahnutie tepelne indukovanej fázovej premeny vo vyrobených materiáloch. Úspešnédokončenie projektu poskytne potenciálne aplikácie do budúcnosti vrátane dopovania nových materiálov konkrétnymifluoridmi lantanoidov, umožňujúce analýzu ich luminiscenčných a optických vlastností. V budúcnosti by mohla byťrozvinutá syntéza rozšírená aj na syntézu ternárnych fluoridov iných lantanoidov. Preskúmanie metód hydrotermálnejsyntézy a porovnanie s tradičnými podmienkami syntéz v tuhej fáze pridáva nový rozmer projektu, poskytujúcpríležitosť objaviť nové zlúčeniny so špecifickými štruktúrami a vlastnosťami. |
| Doba trvania: | 1.7.2024 – 31.12.2025 |
| Translucentné luminiscenčné materály ako inovatívny substrát pre fotokatalytické vrstvy | |
| Translucentné luminiscenčné materály ako inovatívny substrát pre fotokatalytické vrstvy | |
| Program: | Iné projekty |
| Zodpovedný riešiteľ: | Mgr. Petrisková Patrícia, PhD. |
| Doba trvania: | 1.7.2024 – 31.12.2025 |
| APSPQ – Umelé fotosyntetické systémy založené na fotoaktívnych molekulách a kvantových bodoch | |
| Artificial photosynthetic systems based on photoactive molecules and quantum dots | |
| Program: | SASPRO |
| Zodpovedný riešiteľ: | Mgr. Matejdes Marián, PhD. |
| Anotácia: | Predkladaný projekt sa zaoberá vývojom vo vode dispergovateľného umelého fotosyntetického systému schopného zachytiť slnečné žiarenie na ploche niekoľkých tisíc µm2 a využiť získanú slnečnú energiu v rámci fotodegradačných, fotodezinfekčných alebo fotokatalytických procesov. Energia žiarenia bude transportovaná do vzdialenosti niekoľkých desiatok µm prostredníctvom neradiačného alebo radiačného mechanizmu prenosu energie do kvantových bodov umiestnených na okraji umelej antény. Po transfere excitačnej energie na kvantové body sa očakáva, že táto energia bude riadiť fotoaktívne procesy prebiehajúce na rozhraní kvantového bodu a H2O. Okrem kadmia je cieľom súčasne vyvinúť fotosyntetické systémy na báze india a zinku, ktoré majú oveľa vyššiu pravdepodobnosť využitia z pohľadu priemyselných a komerčných aplikácií. |
| Doba trvania: | 1.9.2022 – 31.8.2025 |
| BENTONITE – GAP – Bentonit: strategická surovina Slovenska – inovatívne hodnotenie zdrojov a ich kvality pre jej efektívne využívanie | |
| Bentonite: Slovak strategic raw material – Innovative assessment of bentonite quality and origin for its efficient use | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Madejová Jana, DrSc. |
| Anotácia: | Bentonit je významná nerudná surovina, ktorej celosvetová ťažba neustále rastie. Vďaka vysokému obsahu ílových minerálov zo skupiny smektitov, má bentonit výnimočné vlastnosti ako napr. vysokú katiónovú výmennú kapacitu, schopnosť napučiavať, vysoký špecifický merný povrch, nízku hydraulickú vodivosť. Vďaka týmto vlastnostiam má bentonit mnoho aplikácií v rôznych odvetviach hospodárstva. Slovenská republika (SR) patrí medzi významných producentov bentonitu vo svete. Bentonit patrí k strategickým nerastným surovinám SR a jeho výskum má u násdlhodobú tradíciu. Za posledných 10-15 rokov sa v SR otvorilo viacero ložísk bentonitu, z ktorých väčšina nebolapodrobne študovaná. Aj to má za následok, že potenciál slovenských bentonitov sa nevyužíva v plnej miere.Jedným z cieľov projektu, je preto detailná charakterizácia novo-otvorených resp. do ťažby pripravovaných ložísk bentonitu, z pohľadu ich minerálneho, chemického zloženia, ich fyzikálnochemických, geotechnických areologických vlastností. Nové výsledky tiež prispejú k lepšiemu pochopeniu genézy bentonitových ložísk, čo môže viesť k objaveniu nových ekonomicky zaujímavých akumulácií bentonitov. Inovatívnosť a využiteľnosť projektu je predovšetkým v racionálnom a efektívnom využívaní nerastných surovinových zdrojov SR, k čomu smeruje ďalší cieľ projektu. Tým je nájdenie optimálneho využitia pre rôzne kvalitatívne typy bentonitov zo študovaných ložísk, podporené aj ekonomickou analýzou. K naplneniu tohto ambiciózneho cieľa prispejú aplikačné výstupy projektu ako napr. pasporty optimálneho využitia rôznych technologických typov bentonitu a 3D model kvality ťaženej suroviny a geologický model vybraného bentonitového ložiska. Predkladaný projekt chce, celkovo, prispieť ku komplexnému riešeniu dlhodobej udržateľnosti ťažby bentonitov na Slovensku. Dôležitými predpokladmi k jeho úspešnému riešeniu sú aj kvalitný multidisciplinárny tím odborníkov a spolupráca s významným ťažiarom bentonitu v SR, spoločnosťou REGOS, s.r.o. |
| Doba trvania: | 1.1.2021 – 30.6.2025 |
| NanoBioFit – Nanoštrukturované, funkčne navrstvené a bio-inšpirované 3D iplantáty na báze titánu | |
| Nanostructured, functionally graded, and bioinspired 3D Ti-based implants | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. Ing. Hnatko Miroslav, PhD. |
| Anotácia: | Vo všeobecnosti je odozva pacienta na kostné implantáty závislá najmä od prepojenia hostiteľského tkaniva s povrchom implantátu, keďže všetky procesy ako napr. hojenie, osteolýza a infekcie prebiehajú špecificky na tomto rozhraní. Z toho dôvodu sa úprava a prispôsobenie povrchových vlastností implantátov stáva atraktívnymi metódami na spustenie a urýchlenie hojenia a na zníženie možnosti osteolýzy a infekcií. Hlavným cielom projektu je zlepšenie adhézie bio povlakov na povrchoch Ti -zliatín a tým pádom zvýšenie bioactivity inak bio-intertných implantátov. Hlavný cieľ môžme rozdeliť na 2 navzájom prepojené časti. Prvá časť bude venovaná elektrolytickému opracovniu zliatín na báze titánu. Elektrochemická povrchová úprava sa všeobecne považuje za jednu z najefektívnejších, náležitých a najprispôsobivejších techník na zlepšenie fyzikálnych a mechanických povrchových vlastností materiálov.Druhá časť projektu sa bude zaoberať prípravou biologicky kompatibilnej povrchovej vrstvy na Ti implantátoch pomocou:- tvorba TiO2 nanorúrok pomocou anodickej oxidácie; – elektroforetické nanášanie bio-materiálov (polyméry dopované bioaktívnymi sklami pripravenými tavením skla alebo procesom sól-gel) s možným antibakteriálnym a protizápalovým účinkom.Zavedenie vhodného procesu povrchovej úpravy spolu s následným povlakovaním bioaktívnymi kompozitmi nám umožní poskytnúť individuálne riešenia pri transplantáciach kostných náhrad bez ďaľ šieho lekárskeho ošetrenia. Hlavným prínosom predloženého projektu bude výrazné zvýšenie komfortu pacienta doprevádzané znížením liečebných nákladov. |
| Doba trvania: | 1.8.2021 – 30.6.2025 |
| Elektromagnetické tienenie funkčne gradientných vrstevnatých kompozitov na báze SiC s prídavkom grafénu a uhlíkových nanorúrok | |
| Electromagnetic shielding properties of functionally graded layered SiC-graphene and SiC-carbon nanotubes composites | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Hanzel Ondrej, PhD. |
| Anotácia: | Cieľom projektu je príprava vrstevnatých kompozitných materiálov na báze SiC-uhlíkové nanoštruktúry svysokou efektivitou elektromagnetického tienenia. Výskum bude zameraný na štúdium vplyvu prídavkov uhlíkových nanoštruktúr (grafénových nanoplatničiek a uhlíkových nanorúrok) do SiC matrice a usporiadania funkčných vrstiev na efektívnosť elektromagnetického tienenia a funkčné vlastnosti kompozitov. Na dosiahnutie cieľov projektu je nevyhnutný výskum zameraný na prípravu kompozitných granulovaných práškov s homogénnou distribúciou grafénových nanoplatničiek (GNPs) a uhlíkových nanorúrok (CNTs), a ich následného efektívneho spekania. V prípade vrstevnatých materiálov s gradientným obsahom uhlíkových nanoštruktúr bude potrebné optimalizovať usporiadanie vrstiev a ich zloženie, s dôrazom na čo najvyššiu efektivitu elektromagnetického tienenia. Okrem toho takto pripravené materiály budú skúmané aj z pohľadu funkčných a mechanických vlastností. |
| Doba trvania: | 1.1.2021 – 31.12.2024 |
| Hlinitano-kremičitanové sklené a sklokeramické materiály spevnené iónovou výmenou a dodatočnými funckionalitami | |
| Ion exchange strengthened aluminosilicate glass/glass-ceramics with additional functionalities | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | prof. Ing. Galusek Dušan, DrSc. |
| Doba trvania: | 1.1.2021 – 31.12.2024 |
| In-situ tvorba bioaktívneho funkčne gradientného nitridu kremičitého počas spekania v elektrickom poli | |
| The in-situ formation of bioactive functionally graded silicon nitride by field assisted sintering | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | Mgr. Tatarková Monika, PhD. |
| Anotácia: | Predkladaný projekt navrhuje inovatívny prístup k vývoju novej funkčne gradientnej biokeramiky na báze Si3N4, ktorý pozostáva zo spekania za asistencie elektrického prúdu s následným tepelným spracovaním povrchu oxyacetylénovým plameňom. Bude sa študovať rôzne usporiadanie spekacej sústavy s cieľom maximalizovať smerový účinok elektrického prúdu na migráciu bioaktívnych prísad k jednému z povrchov materiálu. Tým sa zabezpečí tvorba Si3N4 biomateriálu so súvislou gradientnou štruktúrou priamo z jednej, homogénnej práškovej zmesi. Bioaktivita materiálu sa následne zlepší pôsobením kyslíkovo-acetylénového plameňa, pričom vznikne pórovitá vrstva s prítomnosťou bioaktívnych prísad. Navrhovaný prístup po prvýkrát zabezpečí vytvorenie súvislej gradientnej štruktúry in situ bez akýchkoľvek ostrých rozhraní, ktoré sú typické pre vrstevnatú keramiku a väčšinou pôsobia ako koncentrátory napätia. Projekt tiež skúma vplyv gradientnej štruktúry na mechanické a biologické vlastnosti nového funkčne gradientného Si3N4. |
| Doba trvania: | 1.1.2022 – 31.12.2024 |
| Luminofory s nulovým teplotným zhášaním luminiscencie pre aplikácie v pc-WLED s NUV excitáciou | |
| Zero-thermal-quenching phosphors for NUV converted pc-WLEDs application | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | prof. Ing. Galusek Dušan, DrSc. |
| Anotácia: | Projekt sa zaoberá vývojom nových typov luminoforov s nulovým teplotným zhášaním luminiscencie pre aplikácie v svetelných zdrojoch s vysokým svetelným výkonom (HB LED – high brightness LED) alebo laserových zdrojoch osvetlenia, založených na konverzii excitačného žiarenia LED čipu v NUV spektrálnej oblasti na viditeľné svetlo. Pripravené budú fotoluminiscenčné (PL) materiály vo forme práškov/nano-práškov ako aj sklokryštalické PiG (Phosphor in Glass) kompozity. Preskúmaný bude vplyv koncentrácie aktivátora ako aj co-dopantu na intenzitu PL emisie luminoforov. Detailne preštudované budú PL vlastnosti materiálov dopovaných najmä iónmi vzácnych zemín a prechodných prvkov s dôrazom na nízke až nulové teplotné zhášanie luminiscencie do teploty 250°C. Pozornosť bude venovaná najmä vzťahom medzi luminiscenčnými vlastnosťami pripravených materiálov a ich štruktúrou a morfológiou. |
| Doba trvania: | 1.1.2022 – 31.12.2024 |
| Pokrok vo výpočte a interpretácii spektroskopických parametrov zlúčenín ťažkých prvkov | |
| Advancing in calculation and interpretation of spectroscopic parameters of heavy element compounds | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | Dr. Malkin Oľga, DrSc. |
| Anotácia: | Projekt je venovaný ďalšiemu rozvoju relativistických metód na výpočet spektroskopických vlastností zlúčenín ťažkých prvkov. Vývoj bude vychádzať z programu DFT ReSpect (Relativistic Spectroscopy), ktorý je v súčasnosti podporovaný a vyvíjaný v úzkej spolupráci medzi Ústavom anorganickej chémie SAV a Univerzitou Tromso v Nórsku. V tomto projekte plánujeme rozšíriť existujúcu množinu teoretických nástrojov na analýzu a interpretáciu spektroskopických parametrov paramagnetických zlúčenín s dôrazom na použitie lokalizovaných molekulárnych orbitálov v rámci 4-komponentnej nekolineárnej DFT teórie. Druhým náročným cieľom je rozšíriť súbor spektroskopických vlastností implementovaných v programe ReSpect. Táto úloha bude zahŕňať vývoj a implementáciu metód na ich výpočet. Novovyvinuté metódy a programy na štúdium zlúčenín ťažkých prvkov plánujeme aplikovať v spolupráci s našimi zahraničnými partnermi. |
| Doba trvania: | 1.1.2021 – 31.12.2024 |
| Pórovité keramické anódy pre sodíkové batérie novej generácie | |
| Porous ceramic anodes for novel sodium-ion batteries | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. Ing. Lenčéš Zoltán, PhD. |
| Doba trvania: | 1.12.2022 – 31.12.2024 |
| Potenciál vrstevnatých aluminosilikátov ako excelentných nosičov polykatiónov: dizajnovanie nových kompozitných nanomateriálov | |
| Potential of layered aluminosilicates as excellent guests to accommodate polymeric cations: design of new composite materials | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Pálková Helena, PhD. |
| Anotácia: | Projekt je zameraný na prípravu kompozitných materiálov na báze vrstevnatých aluminosilikátov ako vhodnýchnosičov pre rôzne typy organických polymérnych katiónov s vlastnosťami zaujímavými pre rôzne aplikácie.Variabilita chemického zloženia vybraných vrstevnatých materiálov v spojení s rôznorodosťou molekulovýchštruktúr a vlastností polymérnych katiónov a kopolymérov otvára široké možnosti prípravy dobre definovanýchsystémov. Vhodne zvolený výber anorganických nosičov a polymérnych katiónov je základným krokom kdosiahnutiu ich vzájomnej kompatibility vedúcej nielen k udržaniu si, ale predovšetkým k zlepšeniu kľúčovýchvlastností pripravených kompozitov. Preto sa bude sledovať aj vplyv podmienok syntézy (napr. pH) a pridanieiného komponentu (fluorescenčné farbivá, kovové nanočastice) do študovaného systému. Vyhodnotí safotoaktivita, účinosť adsorbentov a katalyzátorv a na základe testu cytotoxicity aj biocompatibilita. |
| Doba trvania: | 1.1.2021 – 31.12.2024 |
| Theoretical predictions and synthesis of (Ti-Zr-Hf-Nb-Ta)B2 structures with non-equimolar compositions | |
| Theoretical predictions and synthesis of (Ti-Zr-Hf-Nb-Ta)B2 structures with non-equimolar compositions | |
| Program: | DoktoGrant |
| Zodpovedný riešiteľ: | MSc. Zhukova Inga |
| Anotácia: | V priebehu posledných 10 rokov vzbudili vysoko-entropické zliatiny (HEAs) vysokú pozornosť vedeckej komunity vďaka ich jedinečnej štruktúre a vlastnostiam. Na rozdiel od tradičných kovových zliatin, vysoko-entropické zliatiny tvoria jednofázový tuhý roztok s jednoduchou kryštálovou štruktúrou (napr. plošne alebo priestorovo centrovanou kubickou mriežkou) vďaka vysokej tzv. konfiguračnej entropii, pričom mriežka pozostáva z minimálne štyroch kovových prvkov v ekvimolárnom pomere. V keramickej oblasti bola väčšina výskumných prác venovaná štúdiu vysoko-entropických uhlíkových (karbidických) štruktúr (HECs) s ekvimolárnym pomerom jednotlivých atómov. Naša skupina sa zameriava na výskum vysoko-entropických diboridových štruktúr (HEBs), ktoré pozostávajú z piatich rôznych prechodných prvkov (Hf, Nb, Ta, Ti, Zr) v kombinácií s atómami bóru, pričom skúmame vplyv rôzneho pomeru prvkov na tvorbu štruktúry a jej odpovedajúce vlastnosti.Predkladaný projekt spája teoretické výpočty DFT implementované v programe VASP a laboratórny výskum na potvrdenie teoretických predpovedí. Cieľom projektu bude modelovať a syntetizovať nové štruktúry HEBs s rôznymi molárnymi pomermi jednotlivých kovových prvkov pre nasledujúce spekanie a skúmanie mechanických vlastnosti novonavrhnutých štruktúr. |
| Doba trvania: | 1.1.2024 – 31.12.2024 |