Zoznam medzinárodných projektov SAV

Späť na zoznam organizácií

Databáza medzinárodných projektov

Ústav materiálového výskumu SAV, v. v. i.

Radioluminiscenčné optické vlákna pre distribuované senzory škodlivého žiarenia

Radioluminescent optical fibers for distributed sensors of harmful radiation

Doba trvania:	1.1.2025 - 31.12.2026
Program:	Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Puchý Viktor PhD.
Anotácia:	S vysokoenergetickým žiarením sa ľudia stretávajú v každodennom živote. Vystavenie vysokej dávke žiarenia má však väčšinou negatívny dopad na ľudské zdravie a môže zničiť aj elektronické zariadenia. Podľa dopytu verejnosti bola osobitná pozornosť venovaná vizualizácii a monitorovaniu škodlivého žiarenia s cieľom kvantifikovať intenzitu žiarenia a predchádzať nežiaducej expozícii. Na tieto účely sa široko využívajú takzvané rádioluminiscenčné materiály alebo scintilátory. Tieto materiály zvyčajne premieňajú vysokoenergetické žiarenie na viditeľné svetlo, ktoré je možné ďalej detegovať bežnými detektormi, napríklad jednofotónovým čítačom, bez rizika poškodenia elektroniky. Rádiosenzitívne optické vlákna preto predstavujú sľubnú alternatívu na vizualizáciu a kontinuálne monitorovanie škodlivého žiarenia prispievajúceho k bezpečnosti ľudí a ako scintilačné materiály vo vyspelých medicínskych, výskumných a technologických zariadeniach. Hlavným cieľom projektu preto bude vypracovanie metodiky a príprava funkčných vzoriek rádioluminiscenčných optických vlákien dopovaných nanočasticami granátu citlivými na vysokoenergetické žiarenie. Na vyhodnotenie vplyvu chemického zloženia granátu na rádioluminiscenčné vlastnosti iónov Ce3+ sa budú študovať zlúčeniny A3Al5O12 dopované Ce, kde A=Y, Ho, Er, Tm, Yb a Lu. Použije sa sol-gélový prístup na prípravu sady nanokryštalických práškov. Na prípravu rádioluminiscenčných optických vlákien sa použijú dva komplementárne prístupy: 1) metóda MCVD (ÚFE) kombinovaná s nanočasticovým dopovaním a 2) ťahanie spekaného skla dopovaného nanočasticami metódou „Rod-in-tube“ (ÚFE). Predlisky (ÚMV), tyčinky (ÚMV) a vlákna (ÚFE) dopované nanočasticami budú charakterizované súbormi štruktúrnej analýzy; t.j. rôntgenová difrakcia (XRD) (ÚMV), skenovacia elektrónová mikroskopia (SEM) (ÚMV) a transmisná elektrónová mikroskopia (TEM) (ÚMV). Konečné rádioluminiscenčné vlastnosti vybraných vzoriek budú merané v spolupráci s Národným inštitútom pre fyziku lasera, plazmy a žiarenia (INLPRP), Bukurešť, Rumunsko, zastúpeným Dr. Andrei Stancalie.

Výskum a vývoj vysokoentropických feroelektrických materiálov pre uskladnenie elektrickej energie

Research and development of high-entropy ferroelectric materials for energy storage

Doba trvania:	1.7.2024 - 30.6.2026
Program:	Bilaterálne - iné
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Kovaľ Vladimír DrSc.
Anotácia:	Hlavným cieľom projektu je nadviazanie vedeckej spolupráce medzi Slovenskom a Čínou v oblasti výskumu a vývoja nových feroelektrických materiálov pre skladovanie elektrickej energie v moderných dielektrických kondenzátoroch. Dielektrické materiály zohrávajú dôležitú rolu v aplikáciách na uskladňovanie elektrickej energie, akými sú napríklad hybridné elektrické vozidlá, kde sa využíva schopnosť dielektrika rýchlo sa nabíjať a vybíjať. Aj napriek vysokým rýchlostiam nabíjania a vybíjania a lepšej teplotnej stabilite dielektrických kondenzátorov oproti superkondenzátorom a lítiovým batériám, ich aplikácie v praxi sú obmedzené kvôli relatívne nízkej energetickej hustote. Feroelektrické materiály na báze oxidov obsahujúcich olovo vykazujú relatívne vysoké hodnoty hustôt obnoviteľnej energie a sú teda vhodnými kandidátmi pre skladovanie energie. Toxicita olova a s ňou spojené otázky environmentálnej záťaže ale v poslednom období vyvolávajú čoraz väčší záujem o alternatívne bezolovnaté feroelektriká. V predkladanom výskumnom zámere chceme spolu s čínskym partnerom vyvinúť bezolovnatý feroelektrický systém s vysokou entropiou, ktorý by vykazoval excelentné vlastnosti pre skladovanie energie. Nedávno sa nám podarilo ukázať, že energetickú hustotu a účinnosť skladovania energie je možné v týchto materiáloch významne zvýšiť inžinieringom štruktúry a optimalizáciou poľom indukovaných fázových prechodov. Otázky týkajúce sa pôvodu reverzibilných prechodov a nárastu výkonu vo vysokoentropických feroelektrikách sú však stále otvorené a na ich zodpovedanie je potrebné realizovať dôkladné experimentálne štúdium. Cieľom projektu je spojiť dlhoročné skúsenosti a poznatky riešiteľského tímu zo Slovenska v oblasti feroelektrických materiálov a odborné znalosti výskumníkov čínskeho partnera v oblasti prípravy elektrokeramiky s orientovanou štruktúrou pri vývoji vysokoentropickej feroelektrickej keramiky pre skladovanie elektrickej energie v dielektrických kondenzátoroch budúcej generácie.

Vysoce entropické slitiny pro udržitelné a účinné vodíkové technologie

High-entropy Alloys for Sustainable and Efficient Hydrogen Technology

Doba trvania:	1.7.2025 - 31.12.2030
Program:	Iné
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Oroszová Lenka PhD.
Anotácia:	Cílem projektu je příprava vysoce-entropických slitin vhodných pro skladování vodíku. Slitiny budou připravovány litím velmi malých taveb a mechanickým legováním (vysoce energetickým mletím). Proces lití malých taveb umožní rychlé testování širší škály koncentrací slitin, protože není tak časově náročný a nevyžaduje komplexní optimalizaci parametrů přípravy, jako mechanické legování. Vysoce energetické mletí bude použito také pro mechanickou aktivaci odlitých a následně rozdrcených materiálů. Po celou dobu trvání projekt budou rovněž probíhat průběžné analýzy mikrostruktury, chemického a fázového složení připravených materiálů a analýzy sorpčních schopností, včetně cyklických testů adsorpce a desorpce. Do výzkumu a vývoje slitin bude aktivně zapojena umělá inteligence.

Vývoj a spracovanie pokročilých metalhydridových kompozitných materiálov pre uskladnenie vodíka určených pre mobilné aplikácie

Developoment and processing of advanced metal hydride composites with specific microstructure properties for mobile hydrogen storage applications

Doba trvania:	1.5.2023 - 30.4.2026
Program:	ERANET
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Nigutová Katarína PhD.
Anotácia:	Inovačným cieľom tohto projektu je vyvinúť nový kovový hydridový kompozit, s vysokou kapacitou uskladneného vodíka, ktorá je blízka Mg zliatinám, ale s podstatne rýchlejšou kinetikou absorpcie a zlepšenou schopnosťou desorpcie vodíka z materiálu. Matricou kompozitu bude vysokoentropická zliatina (HEA) doplnená o prídavok druhej fázy MXénu, ktorá zlepší katalytické vlastnosti celkového kompozitu. Materiál bude pripravený vo forme prášku, ale aj v tvare tenkých pások a objemového materiálu. Projekt zlepší základné pochopenie mechanizmov riadiacich hydrogenáciu a vysokoteplotné správanie kompozitov na báze HEA a tiež poskytne funkčný model nového kompozitného materiálu na skladovanie vodíka, po ktorom bude nasledovať technológia jeho výroby.

Celkový počet projektov: 4