Facebook Instagram Twitter RSS Feed Back to top on side

Zoznam národných projektov SAV

Lock Databáza národných projektov
Ústav materiálového výskumu SAV, v. v. i.
Aplikácia inovatívnych nanokatalyzátorov a DFT simulácií pre efektívnu výrobu vodíka
Application of innovative nanocatalysts and DFT simulations for efficient hydrogen production
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kupková Miriam CSc.
Anotácia:Podstatou predkladaného projektu je vývoj inovatívnych nanokatalyzátorov pre produkciu vodíka elektrochemickými metódami, pyrolýzou biomasy a termálnou dekompozíciou metánu. Samotný proces vývoja katalyzátorov podstatne zefektívnia počítačové simulácie, ktoré budú slúžiť nielen pre výpočet teoretických parametrov, ale aj výber vhodného nanomateriálu pre výrobu vodíka. Hlavným zámerom je priblížiť sa priemyselným technológiám prípravou laboratórneho prototypu palivového článku a vypracovaním konkrétnych postupov produkcie vodíka. Naplnenie stanovených cieľov projektu prispeje k rozšíreniu dôležitých poznatkov v oblasti vodíkových technológií, ale predovšetkým povedie k účinnej výrobe vodíka ako potenciálneho paliva budúcnosti. Máme za to, že účinná produkcia vodíka napomôže k úspešnej integrácii vodíkovej infraštruktúry podľa európskeho modelu “Smart cities”, čo v globále podporí celkové zlepšenie životného prostredia.
Doba trvania: 1.1.2021 - 31.12.2024
Degradovateľné kovové biomateriály s riadeným uvoľňovaním liečiv
Degradable metallic biomaterials with controlled drug release
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kupková Miriam CSc.
Anotácia:Kovové degradovateľné biomateriály boli doteraz intenzívne študované najmä s dôrazom na pochopenie mechanizmov korózie a jej vplyvu na mechanické, a biologické vlastnosti. Dnes, kedy je mnoho z týchto procesov známych, je možné dizajnovať nové biomateriály „na mieru“ v závislosti od ich zloženia a formy. Okrem toho je možné ich ďalej bioaktivovať tak, aby tvorili komplexné medicínske zariadenia plniace viacero funkcií súčasne. Hlavným cieľom predkladaného projektu je pripraviť a charakterizovať smart-biomateriál pozostávajúci z kovovej matrice a bioaktívnych povlakov. Úlohou pripraveného rozložiteľného biomateriálu je poskytnúť v mieste poškodenia tkaniva adekvátnu mechanickú oporu a zároveň prostredníctvom uvoľňovania liečivých látok zamedziť rozvinutiu bakteriálnej infekcie po chirurgickom zásahu. Počas riešenia projektu budú študované degradačné mechanizmy a procesy sprevádzajúce uvoľňovanie liečiv ako aj rozpúšťanie samotnej kovovej matrice a povlakov. Okrem týchto procesov budú študované a vyhodnotené aj mechanické vlastnosti a in vitro, a in vivo biokompatibilita pripravených materiálov.
Doba trvania: 1.7.2021 - 31.12.2024
Development of technology for the manufacture of FeGa-based alloys for high-frequency devices.
Development of technology for the manufacture of FeGa-based alloys for high-frequency devices.
Program: MoRePro
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Milyutin Vasily PhD
Anotácia:Zliatina železa a gália má veľké vyhliadky na široké využitie v priemysle ako materiál na výrobu moderných inteligentných systémov vrátane systémov pracujúcich pri zvýšených teplotách, mechanickom zaťažení a vysokofrekvenčných magnetizačných poliach. Je to kvôli množstvu jedinečných funkčných charakteristík, konkrétne, vysokej tetragonálnej magnetostrikcii v slabých magnetických poliach, slabej hysterézii, vysokej Curie teplote a slabej závislosti vlastností na teplote, táto zliatina má navyše relatívne dobré mechanické vlastnosti, čo umožňuje vyrábať z nej tenké listy na použitie vo vysokofrekvenčných zariadeniach, ako sú ultrazvukové meniče a senzory. Na tento účel je potrebné vytvoriť danú kryštalografickú textúru a mikroštruktúru výberom optimálnych režimov valcovania a žíhania, čo je nemožné bez komplexných štúdií vzorcov štrukturálneho vývoja tejto zliatiny. Napriek dobrým mechanickým vlastnostiam v porovnaní napríklad s Terfenol-D je problémom binárnej zliatiny FeGa nízka plasticita, čo môže viesť k praskaniu počas valcovania, čo sťažuje výrobu fólií tejto v priemyselných podmienkach. Prvým spôsobom riešenia tohto problému v projekte sú malé prídavky legujúcich prvkov, ktoré vedú k významnému zvýšeniu plasticity. Budeme študovať procesy tvorby štruktúry a kryštalografickej textúry v binárnych a dopovaných zliatinách, ich korelácie s režimami termo-mechanického spracovania a vyšetrovať fyzikálne príčiny takejto korelácie. Druhým spôsobom je využitie progresívnych metód práškovej metalurgie pri zhutňovaní FeGa zliatin. Tým sa výrazne znížia magnetické straty bez potreby prípravy tenkej vrstvy, ale zároveň sa zníži magnetostrikcia, našou úlohou je nájsť kompromisné riešenie. Cieľom projektu je komplexné štúdium procesov tvorby štruktúry v zliatine FeGa za rôznych podmienok a vývoj optimálnych výrobných režimov.
Doba trvania: 15.10.2020 - 14.10.2023
Dizajn topografie povrchov nástrojov z WC-Co s aplikovanými PVD povlakmi
Design surface topography tools from the WC-Co applied PVD coating
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Jakubéczyová Dagmar CSc.
Anotácia:Cieľom projektu je riešiť parciálnu úlohu procesu optimalizácie obrábania komponentov z Ni-superzliatin používaných v leteckom priemysle, konkrétne v prúdových motoroch. Pri obrábaní Ni-superzliatin dochádza v aktívnej oblasti nástroja k vysokému tepelnému a mechanickému zaťaženiu, čím sa znižuje jeho životnosť a klesá efektivita výroby. Úlohou je návrh a experimentálne overenie nového dizajnu textúry povrchu aktívnych častí obrábacieho nástroja z WC-Co, technológiou laserovej predúpravy a deponácie PVD povlakov 4. generácie. Impulzným laserovým žiarením s riadenou hustotou enegie žiarenia a kontrolovaným plošným rozložením tepelne exponovaných oblastí bude modifikovaná povrchová topografia aktívnej časti nástroja. Vzniknutý povrch aktívnej časti nástroja bude obsahovať mikrokrátery v požadovaných pozíciách s hĺbkovým profilom. Výstupom bude inovovaná textúra povrchu nástroja s cieľom zefektívniť obrábateľnosť špeciálnych niklových superzliatin - Inconel 713, resp. 718.
Doba trvania: 1.1.2020 - 31.12.2022
Dvojfázová vysokoentropiská ultravysokoteplotná keramika
Dual-phase high-entropy ultra high temperature ceramics
Program: SASPRO
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Naughton Duszová Annamária PhD.
Doba trvania: 1.10.2021 - 30.9.2024
Elektrokatalyzátory pre efektívnu produkciu vodíka pre budúce elektrolyzéry a palivové články
Hydrogen evolution electrocatalysts for future electrolyser and fuel cells
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Strečková Magdaléna PhD.
Anotácia:klimaticky neutrálnu Európu“ aj Európska komisia a Slovensko má dnes vypracovanú národnú vodíkovú stratégiu. Už v roku 2015 bola založená Národná vodíková asociácia na podporu výskumu, implementácie a využívania vodíkových technológií. V súčastnosti v Košiciach vzniká Vodíkové technologické centrum s hlavnou koncepciou „Power-to-Gas“ využívajúcou obnoviteľné zdroje energie bez negatívnych dopadov na ľudský život a závislosti na fosílnych palivách. Voda je dôležitým zdrojom vodíka a elektrolýza vody sa javí ako najsľubnejšia technológia na výrobu vodíka. Avšak skôr než bude možné uznať vodík za ekonomicky rentabilný zdroj paliva a využívať ho pre rozsiahle aplikácie s mimoriadnym energetickým potenciálom, je nevyhnutné vyvinúť jednoduc hé, efektívne a bezpečné metódy jeho získavania. Zatiaľ elektrochemicky najaktívnejšie katalyzátory pre vývoj vodíka (HER) s najnižším nadpätím sú vzácne kovy. Vysoké náklady a nedostatok vzácnych kovov motivujú vedcov k hľadaniu konkurenčných lacných alternatív. Vnútorná štruktúra fosfidov prechodných kovov ich predurčuje k využitiu ako elektrokatalyzátory, ktoré by mohli výrazne vylepšiť výkon v zostave membránových elektród pre vývoj vodíka. Vynikajúca disperzia a pórovitosť takýchto elektrokatalyzátorov umožní plné využitie aktívnych miest v elektródovej reakcii a tým zlepšenie elektrokatalytickej účinnosti. Preto je hlavnou výzvou tohto projektu zníženie výrobných nákladov na výrobu vodíka a zároveň udržanie vysokej účinnosti elektrolýzy vody v membrán ových elektrolyzéroch. Podstatný cieľ projektu bude venovaný zdokonaleniu elektródových materiálov elektrolýzy vody nabáze modifikovaných uhlíkových vlákien, výsledkom čoho bude technológia, ktorá by mala viac priblížiť využitie vodíka ako paliva v komerčných aplikáciách.
Doba trvania: 1.7.2021 - 30.6.2025
Funkčné vlastnosti kompaktovaných kompozitov na báze magnetických častíc s povrchovo modifikovanými vlastnosťami
Functional properties of compacted composites based on magnetic particles with surface-modified properties.
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Bureš Radovan CSc.
Anotácia:Projekt je zameraný na experimentálny a teoretický výskum magneticky mäkkých kompozitov s cieľom zdokonaliť ich funkčné vlastnosti. Magnetické práškové kompozitné systémy sa budú pripravovať pomocou pokročilých inovovaných chemických a mechano-chemických postupov a metód práškovej metalurgie, ktoré sa doteraz štandardne nepoužívali. Pripravia sa série kompozitov so vzájomne izolovanými feromagnetickými časticami s odlišnou morfológiou a vlastnosťami spolu s vhodne vybranými dielektrickými zložkami. Očakávané výsledky prinesú nielen nové progresívne materiály, čím zextenzívnia aplikačný potenciál v elektrotechnike, ale aj rozšíria teoretické modely magnetizačných procesov v oblasti magneticky mäkkých kompozitov a vytvoria databázu s dátovou štruktúrou využiteľnou pre aplikáciu umelej inteligencie v oblasti vývoja nových materiálov.
Doba trvania: 1.7.2021 - 30.6.2025
Chorioalantoická membrána - in vivo model pre štúdium biokompatibility materiálov
Chorioallantoic membrane - in vivo model for study of biocompatibility of materials
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Medvecký Ľubomír PhD.
Doba trvania: 1.7.2021 - 30.6.2025
Inovatívne postupy vo výskume a vývoji nových feroických materiálov s využitím komplexnej impedančnej spektroskopie
Innovative approaches to research and development of novel ferroic materials by using complex impedance spectroscopy
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kovaľ Vladimír PhD.
Anotácia:Feroelektrické a multiferoické (napr. magnetoelektrické) materiály sa v posledných dvoch desaťročiach stali predmetom intenzívneho výskumu a to najmä kvôli množstvu ich potenciálnych aplikácii v mikroelektronike a spintronike. Feroická keramika avšak z dôvodu polarizačných efektov objavujúcich sa často na hraniciach zŕn a medzi dvoma fázami vykazuje vysoké straty, veľké zvodové prúdy a nízku polarizáciu (feroelektrickú a/alebo magnetickú). Mikroštruktúrne aspekty elektrokeramiky teda vo výraznej miere determinujú jej komerčnú aplikovateľnosť. Hlavným cieľom projektu je zavedenie komplexnej AC impedančnej techniky v procese hodnotenia elektrických vlastností funkčnej keramiky a následne určenie korelácie medzi mikroštruktúrnymi aspektmi a vodivostnými procesmi v materiáloch s dominantným vplyvom hraníc zŕn, resp. medzifázových rozhraní. Pochopenie vzájomného vzťahu štruktúra-vlastnosť umožní prípravu nových (multi-) funkčných materiálov s vylepšenými dielektrickými a (multi-) feroickými vlastnosťami.
Doba trvania: 1.1.2020 - 31.12.2022
Inovatívne prístupy pri obnove funkčných povrchov laserovým naváraním
Innovative approaches to the restoration of functional surfaces by laser weld overlaying
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Džupon Miroslav PhD.
Anotácia:Projekt je zameraný na obnovu funkčných povrchov laserovým naváraním. Budú využité inovatívne prístupy pri obnove funkčných častí foriem pre vysokotlakové odlievanie zliatin hliníka. Pre tvorbu renovačných vrstiev bude využitá technológia laserového navárania s cieľom výrazne znížiť negatívny dopad vneseného tepla na akosť podnávarových vrstiev. Budú použité novokoncipované prídavné materiály na báze Co, Ni, Fe s prítomnosťou dispergovaných oteruvzdorných precipitátov. Prídavné materiály pre laserové naváranie budú použité vo forme drôtov z materiálu Uddeholm Dievar a Maraging. Pre lepšiu variabilitu chemickej kompozície budú realizované tiež návary využitím práškových prídavných materiálov na báze Fe s prísadou B, Ti, Nb, Mo, V a W. Bude navrhnutý optimálny spôsob tepelného spracovania návarov. Výskum bude ďalej zameraný na mikrotexturovanie nízkoenergetickým laserovým žiarením povrchu tvarových dielov foriem využitím inovatívnych enegrolúčových metód spracovania povrchu (LBT a EBT) s cieľom zabezpečiť plynulú distribúciu separačného činidla na povrch foriem. Experimentálne práce budú zamerané na úpravu mikrogeometrie povrchu nových a renovovaných tvarových časti foriem tak, aby vo fáze „zábehu formy“ bola vytvorená kompaktná vrstva separačného činidla pre zvýšenie technologickej životnosti foriem. Za týmto účelom budú využité technológie PVD a PE-CVD.
Doba trvania: 1.7.2021 - 30.6.2024
Kompozitné biomateriály s komplexnými prírodnými aditívami
Composite biomaterials with complex natural additives
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Medvecký Ľubomír PhD.
Anotácia:Projekt je zameraný na výskum modifikovaných a nových typov kompozitných biocementov s komplexnými prírodnými aditívami, ktoré budú samovoľne rýchlo tuhnúce ako aj injektovateľné podľa potreby použitia a budú charakteristické vysokou bioaktivitou a biokompatibilitou s kostným tkanivom. V princípe sa aplikuje príprava kompozitných biocementových systémov v spojení s komplexnými prírodnými aditívami bez špecifickej extrakcie vybraných skupín zlúčenín z prírodných produktov, čím sa zachová jednoduchosť prípravy, lacná finálna forma biomateriálu ako aj „zelený princíp“ ich charakteru, zloženia a účinku. Kompozitné biocementy budú mať využitie v ortopédii (liečba kostných a osteochon-drálnych defektov a fraktúr) ako aj pri rekonštrukcii kostných poranení v tvárovej časti príp.výplňové cementy v zubnom lekárstve.
Doba trvania: 1.7.2021 - 30.6.2024
Kompozitné horčíkovo-vápenato fosforečné biocementy s prídavkom koloidného oxidu kremičitého
Composite magnesium-calcium phosphate biocements with addition of colloidal silicon dioxide
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Štulajterová Radoslava PhD.
Anotácia:Projekt je zameraný na výskum a vývoj kompozitných horčíkovo-vápenato fosforečných biocementov obsahujúcich horčík a koloidné častice oxidu kremičitého s orientáciou na zvýšenie mechanickej pevnosti udržateľnej aj po namáčaní v telových tekutinách a pozitívne ovplyvnenie bioresorpcie s aktívnym účinkom na špecifické bunkové kultúry. Zároveň sa predpokladá, že prídavok koloidného SiO2 prispeje k rýchlejšej transformácii kalcium fosfátového biocementu na deficitný hydroxyapatit a zlepšeniu charakteristických vlastností biocementu, ktoré sú dôležité najmä pri rekonštrukcii kostných tkanív.
Doba trvania: 1.1.2020 - 31.12.2022
Kompozitné systémy na báze bioelastomérov a bioaktívnych fáz
Composite systems based on bioelastomers and bioactive phases
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Sopčák Tibor PhD.
Anotácia:S neustálym nárastom populácie dochádza aj k nárastu počtu chirurgických zákrokov v rôznych oblastiach lekárstva, vrátane rekonštrukčnej chirurgie a regeneratívnej medicíny. Z uvedeného vyplýva potreba výskumu takých biomateriálov, ktoré svojou štruktúrou budú najviac imitovať vlastnosti pôvodného tkaniva. Predkladaný projekt bude zameraný na riešenie problematiky týkajúcej sa súčasne používaných kostných implantátov; nízkej mechanickej pevnosti za súbežného zachovania biologických vlastností. Prípravou kompozitných systémov na báze bioelastomérov a bioaktívnych fáz vo forme biokeramiky či cementov je predpoklad využitia benefitov obidvoch zložiek t.j. výbornej manipulovateľnosti, bioaktivity a možnosti vytvrdzovania cementov spolu s výbornými elastickými vlastnosťami, mechanickou výstužou a lepšou biodegradáciou prostredníctvom elastomérov. Veľký dôraz bude kladený na syntézu a charakterizáciu elastomérov - polyesterov glycerolu a karboxylových kyselín a ich efektívnu inkorporáciu do bioaktívnej matrice.
Doba trvania: 1.1.2021 - 31.12.2023
Modelovanie fázových diagramov a termodynamických vlastnosti systémov pre vysoko teplotné aplikácie
Modelling of phase diagram and thermodynamic properties of the systems for high temperature applications
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Homolová Viera PhD.
Anotácia:Projekt sa zameriava na štúdium fáz, fázových rovnováh a fázových diagramov v systémoch pre vysoko-teplotné aplikácie. Má za cieľ experimentálnymi metódami diferenciálnej termálnej analýzy, röntgenovej. difrakcie a elektrónovej mikroskopie upresniť nejasnosti fázových diagramov a preskúmať neznáme časti zvolených binárnych systémov a následne semi-empirickou metódou Calphad namodelovať ich fázové diagramy a termodynamické vlastnosti. Predmetom štúdia sú binárne systémy s irídiom. Irídium je prvok, ktorý je vďaka svojim termodynamickým vlastnostiam veľmi zaujímavý pre využitie v leteckom a kozmickom priemysle a vzhľadom na vysokú korózie odolnosť aj pri veľmi vysokých teplotách môže byť potenciálne vhodný aj pre využitie ako súčasť materiálov pre plynové turbíny. Výsledky projektu umožnia rozšírenie možnosti dizajnu nových materiálov pre vysoko-teplotné použitie výpočtovými metódami bez nutnosti časovo náročného experimentálneho skúšania.
Doba trvania: 1.1.2021 - 12.12.2023
Nanomechanické skúšanie a deformovateľnosť vysokoentropických ultra vysokoteplotných keramických materiálov
Nanomechanical testing and deformability of high-entropy ultra-high temperature ceramics
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: MSc. Csanádi Tamás PhD.
Doba trvania: 1.1.2021 - 31.12.2023
Nové sklené a sklokeramické fosfory na báze hlinitanov vzácnych zemín pre aplikácie v pevnolátkových energiu šetriacich svetelných zdrojoch vyžarujúcich biele svetlo (pc-WLED diódy).
Novel glass and glass-ceramic rare-earth aluminates-based phosphors for energy-saving solid state lighting sources emitting white light (pc-WLEDs).
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Lofaj František DrSc.
Anotácia:Projekt sa zaoberá vývojom nových sklených a sklokeramických luminiscenčných materiálov na báze Al2O3 a RE2O3 pre aplikácie v LED diódach emitujúcich biele svetlo, najmä materiálov s dobrou emisiou v červenej spektrálnej oblasti s cieľom zvýšiť CRI index oproti doteraz známym luminoforom. Pripravené budú luminiscenčné materiály vo forme sklených mikroguličiek. Preskúmané budú vlastnosti nedopovaných materiálov najmä z pohľadu štruktúry aluminátových skiel v sústave Al2O3-RE2O3, použitím spektroskopických metód, termických vlastností a kinetiky kryštalizácie. Optimalizované budú podmienky kryštalizácie skiel s cieľom prípravy sklokeramických materiálov požadovaných vlastností. Detailne preštudované budú fotoluminiscenčné vlastnosti sklených a sklokeramických materiálov dopovaných iónmi vzácnych zemín a prechodných prvkov s cieľom zvýšiť emisiu luminoforov v červenej spektrálnej oblasti. Pozornosť bude venovaná vzťahom medzi luminiscenčnými vlastnosťami pripravených materiálov a ich štruktúrou a morfológiou. Vo finálnej fáze projektu budú pripravené a charakterizované PiG (Phospor in Glass) kompozitné materiály vo forme tenkých platničiek vhodných pre priamu aplikáciu na excitačný LED čip. Skonštruovaná bude LED dióda emitujúca biele svetlo s využitím excitačného LED čipu s vhodnou excitačnou vlnovou dĺžkou v NUV oblasti a pripraveného PiG kompozitu s vhodnou hrúbkou tak, aby boli dosiahnuté optimálne emisné charakteristiky.
Doba trvania: 1.8.2018 - 31.7.2022
Nové vysokoentropické keramické materiály pre pokročilé aplikácie
New high-entropy ceramic materials for advanced applications
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Dusza Ján DrSc.
Doba trvania: 1.8.2020 - 31.7.2022
Predikcia zvariteľnosti a lisovateľnosti kombinovaných laserom zváraných prístrihov z vysokopevných ocelí s podporou CAE systémov
Prediction of weldability and formability for laser welded tailored blanks made of combined high strength steels with CAE support
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kepič Ján PhD.
Anotácia:Zámerom tohto projektu je verifikácia techník virtuálneho inžinierstva pri navrhovaní a výrobe prototypových modelov foriem určených pre výrobu tenkostenných komponentov automobilov z kombinovaných laserom zváraných prístrihov na mieru. Aplikované techniky CAD/CAE/CAM budú verifikované na základe výsledkov získaných na fyzických modeloch vybraných tenkostenných komponentov automobilov. Jadro projektu bude spočívať v predikcii fázových a štruktúrnych parametrov laserových spojov, zvariteľnosti a lisovateľnosti kombinovaných laserom zváraných prístrihov pomocou numerických simulácií a termodynamických výpočtov s využitím moderných softvérových produktov. Verifikované metodológie predikcie zváriteľnosti a lisovateľnosti by mali prispieť k tomu, že tenkostenné komponenty automobilov budú navrhované s využitím komplexných znalostí s cieľom úspory materiálu a redukcie hmotnosti, budú prispievať k znižovaniu emisií, k skracovaniu výrobných cyklov a k znižovaniu výrobných nákladov.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2022
Príprava a charakterizácia pórovitých EuTbGd-MOF tenkých filmov pre luminiscenčné senzory.
Preparation and characterization of porous EuTbGd-MOF thin films for luminescent sensors.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Bruncková Helena PhD.
Anotácia:Projekt je zameraný na výskum štruktúry pórovitých metalo-organických sieti (Ln-MOFov) na báze lantanoidov (Ln = Eu, Tb, Gd) vo forme hybridných nanomateriálov, zložených z Ln3+ katiónov a organických ligandov. Nanokryštalické tenké filmy budú pripravené jednotlivo s európiom, térbiom a gadolíniom aj ako zmiešaný EuxTbyGdz-MOF systém solvotermálnou metódou z prekurzorov, nanesených na kremíkové substráty spin-coating metódou. Určenie vplyvu koncentrácie acetátového činidla ako modulátora pri znižovaní veľkosti častíc 3D štruktúry pomôže objasniť mechanizmus fázových transformácii prebiehajúcich v jednotlivých filmoch v procese ohrevu. Okrem toho je projekt orientovaný na charakterizáciu luminiscenčných vlastností systémov. Eu3+, Tb3+ a Gd3+ luminofóry emitujúce červené, zelené a modré svetlo budú začlenené do výslednej štruktúry schopnej generovať biele svetlo. Výsledky by mohli prispieť k rozšíreniu poznatkov o pórovitých filmoch z hľadiska ich možnej aplikácie ako senzorov v elektrotechnickom priemysle.
Doba trvania: 1.1.2020 - 31.12.2022
Príprava hybridných kompozitných materiálov a charakterizácia štruktúry a magnetických vlastností v širšom intervale teplôt
Preparation of hybrid composites and characterization of structure and magnetic properties at a wider temperature range
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Birčáková Zuzana PhD.
Anotácia:Projekt je zameraný na prípravu nových progresívnych kompozitov, na výskum štruktúry a magnetických vlastností materiálov zložených z feromagnetickej, ferimagnetickej a izolačnej zložky. Výsledný kompozitný masívny materiál vznikne lisovaním. Výskum sa bude orientovať na vysvetlenie vplyvu feromagnetickej a ferimagnetickej magnetickej štruktúry kompozitu a magnetických interakcií na elektro-magnetické vlastnosti za rôznych fyzikálnych podmienok. Cieľom je stanoviť súvislosti medzi magnetickými parametrami, veľkosťou častíc, hrúbkou ferimagnetického a ďalšieho izolačného povlaku a pripraviť hybridný kompozitný materiál s veľmi dobrými magnetickými vlastnosťami. Výsledky výskumu majú ambíciu rozširovať aplikačný potenciál kompozitných materiálov pre elektrotechniku.
Doba trvania: 1.1.2020 - 31.12.2023
Rozvoj a podpora výskumno – vývojových aktivít Centra pre testovanie kvality a diagnostiku materiálov v oblastiach špecializácie RIS3 SK
Advancement and support of R&D for "Centre for diagnostics and quality testing of materials" in the domains of the RIS3 SK specialization
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a inovácie
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Dusza Ján DrSc.
Doba trvania: 1.1.2019 - 30.6.2023
Štúdium procesov vyvolaných elektrónovým zväzkom a elektromagnetickým žiarením v chalkogenidových sklách
Investigation of phenomena induced by electron beam and electromagnetic radiation in chalcogenide glasses
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Lofaj František DrSc.
Anotácia:e-CHALCO projekt je zameraný na štúdium interakcie elektrónového zväzku a elektromagnetického žiarenia s povrchmi chalkogenidových skiel. V spomenutej oblasti sme nedávno publikovali práce, ktoré vedú k fundamentálnemu pochopeniu javov, ktoré v týchto materiáloch vyvoláva lokálne deponovanie elektrického náboja a interakcia so svetlom. V predkladanom projekte plánujeme ďalej systematicky a hlbšie študovať lokálne indukované efekty pri pertrubácii týchto materiálov, ktoré možu viesť k lokálnej deformácii, zmene chemického zloženia, fázovým prechodom a kumulácii náboja pomocou najmodernejších mikroskopických, spektroskopických a difrakčných metódík. Takisto sa zameráme na vyšetrovanie vplyvu experimentálnych parametrov ako napríklad perióda mriežky, urýchľovacie napätie, hrúbka vrstvy, zloženie skla na pozorované efekty. Možnosti prípravy mezoskopických a nanoskopických štruktúr povedie k novým aplikáciám týchto materiálov v oblastiach nanotechnológií napríklad pri príprave nanoemiterov, sónd pre rastrovacie sondové mikroskopie, katalýze a v technológiách pre zápis a uchovanie informácií.
Doba trvania: 1.8.2018 - 31.7.2022
Tuhé iónové vodiče: výroba, vlastnosti, perspektíva využitia v lítiových batériách s tuhým elektrolytom.
Solid ionic conductors: preparation, properties and potential application in all-solid-state lithium batteries.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kupková Miriam CSc.
Anotácia:Projekt sa zameriava na prípravu a charakterizáciu tuhých látok s dobrou iónovou a zanedbateľnou elektrónovou vodivosťou - tuhých elektrolytov. Pripravia sa kryštalické i amorfné tuhé látky na báze oxidov, sulfidov a oxisulfidov vedúce elektrický prúd prostredníctvom iónov alkalických kovov, hlavne lítia. Budú sa študovať mechanické, elektrické a elektrochemické vlastnosti ako čistých tuhých elektrolytov tak i kompozitov zložených z tuhých elektrolytov a materiálov aktuálne používaných v elektródach Li(Na, K...)-iónových článkov. Hlavný dôraz sa bude klásť na mechanické vlastnosti.
Doba trvania: 1.1.2021 - 31.12.2023
Vplyv mikrovlnného žiarenia na štruktúru a vlastnosti práškových funkčných materiálov
Influence of microwave radiation on the structure and properties of powder functional materials
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Bureš Radovan CSc.
Anotácia:Predmetom výskumu je interakcia mikrovlnného (MW) žiarenia na práškové materiály (PM) so zameraním na funkčné materiály so špecifickými elektrickými a magnetickými vlastnosťami predovšetkým magneticky mäkké kompozitné materiály. Cieľom projektu je prispieť k objasneniu mechanizmov zhusťovania štruktúry MW ohrevom práškových kompozitov založených na primárnej feromagnetickej zložke a sekundárnej dielektrickej zložke distribuovanej v objeme kompozitu ako sieťovie. Štruktúrne charakteristiky budú korelované s elektrickými, magnetickými a mechanickými vlastnosťami MW spekaných materiálov s cieľom prispieť k objasneniu zmien funkčných vlastností materiálov indukovaných interakciou MW žiarenia s feromagnetikami a dielektrikami. Predpokladá sa, že fundamentálne poznatky o reláciách procesných parametrov, štruktúry a fyzikálnych vlastností prispejú k aplikačným možnostiam MW spracovania PM. Príspevok je možné očakávať aj v oblasti dizajnu štruktúry magneticky mäkkých kompozitov a ďalších funkčných materiálov.
Doba trvania: 1.1.2021 - 31.12.2023
Výskum a vývoj energeticky úsporného hybridného ložiskového reduktora so zníženým opotrebením pre robotické zariadenia (pre Priemysel 4.0)
Research and development of energy saving hybrid bearing reducer with lowered wear rate for robotic equipment (for Industry 4.0)
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Hvizdoš Pavol DrSc.
Doba trvania: 1.7.2019 - 30.6.2022
Výskum a vývoj nových vysokoentropických zliatin určených na efektívne uskladnenie vodíka v energetických aplikáciách
Research and development of new high - entropy alloys for efficient hydrogen storage in energy applications
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Saksl Karel DrSc.
Anotácia:Cieľom predkladaného projektu je vývoj a výskum metalhydridových materiálov najnovšej generácie - tzv. vysokoentropických zliatin, ktoré spomedzi všetkých doteraz používaných materiálov vykazujú najvyššie objemové uskladnenie vodíka. Tieto materiály hodláme využiť v metalhydridových zásobníkoch vodíkových kompresorov, ktoré na Slovensku vyvíja spoluriešiteľ projektu SjF TUKE. Európska komisia v júni 2020 predložila vodíkovú stratégiu únie, v ktorej sa uvádza, že vodík a vodíkové hospodárstvo patrí medzi rozhodujúce technológie budúcnosti priemyslu v EÚ. Predkladaný projekt smeruje k naplneniu cieľa efektívneho a bezpečného uskladnenia vodíka. Z doterajších štúdií vyplýva, že najvyššiu objemovú uskladňovaciu kapacitu vodíka 150 kg/m3, spomedzi všetkých konvenčných zliatin, dosahuje metalhydrid Mg2FeH6. V roku 2016 však Sahlberg a kol. v štúdii nazvanej "Superior hydrogen storage in high entropy alloys" potvrdili, že vysokoentropická zliatina TiVZrNbHf dokáže vo svojej štruktúre uskladniť neuveriteľných "superior" 210 kg/m3 vodíka s pomerom vodíkových atómov ku kovovým (H/M) 2,5. Problémom tejto zliatiny je však jej pomerne vysoká hustota 7,81 g/cm3, ktorá je príliš vysoká pre aplikácie v doprave. V projekte navrhneme, pripravíme a plne charakterizujeme sériu úplne nových vysokoentropických materiálov s nízkou hustotou < 7 g/cm3. Materiály, ktoré splnia podmienky absorpčnej schopnosti ( > 2 hm% a > 220 kg H2/m3), nízkej teploty desorpcie (< 140C) a vysokej cyklickej absorpčno / desorpčnej stability (> 1000 cyklov pri poklese kapacity o menej ako 10%) budeme patentovo chrániť. Tieto zliatiny budú taktiež testované v konštrukčnom celku vodíkového kompresora, čo nepochybne prispeje k ďalšiemu zhodnoteniu výstupov tohto projektu. V projekte zúročíme naše dlhoročné znalosti a odbornosť v oblasti návrhu, prípravy a charakterizácie vysokoentropických zliatin.
Doba trvania: 1.7.2021 - 30.6.2024
Vysokoentropické zliatiny na uskladnenie vodíka
-
Program: Iné projekty
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Varcholová Dagmara
Doba trvania: 1.1.2022 - 31.12.2022
Vysokoentropické zliatiny určené na efektívne uskladnenie vodíka
-
Program: DoktoGranty
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Varcholová Dagmara
Doba trvania: 1.1.2022 - 31.12.2022
Vysokoteplotné vlastnosti boridových MeB2 (Me = Ti, Zr, Hf) keramických kompozitných materiálov
High-temperature properties of diboride MeB2 (Me = Ti, Zr, Hf) ceramic composite materials
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kovalčíková Alexandra PhD.
Anotácia:Projekt je zameraný na detailné štúdium vysokoteplotných vlastností- oxidačnej odolnosti a odolnosti voči tepelným šokom ultravysokoteplotných keramických materiálov na báze boridov. Predkladaná výskumná téma je v súčasnosti vysoko aktuálna s potrebou vyvíjať keramické materiály pre prácu a použitie v extrémnych podmienkach. Miera originálnosti projektu spočíva vo vývoji nových UHTC materiálov a v dôkladnom poznaní previazanosti ich základných štruktúrnych, úžitkových (funkčných a mechanických) a vysokoteplotných vlastností s potenciálom predikcie ich ďalšieho vývoja a použitia.
Doba trvania: 1.1.2020 - 31.12.2022
Vývoj elektródového materiálu na báze uhlíkových vlákien dopovaných fosfidmi kovov pre elektrokatalýzu vodíka.
Development of electrode materials based carbon fibers doped with metal phosphides for electrocatalysis of hydrogen evolution reaction.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Strečková Magdaléna PhD.
Anotácia:Vodík, produkovaný z obnoviteľných zdrojov energie sa považuje za palivo budúcnosti, ktorý má šancu znížiť energetickú závislosť vyspelých krajín od dovozu ropy a zlepšiť kvalitu ľudského života. Vodík vyrobený elektrolýzou z vody, by mohol byť trvalo udržateľným a nevyčerpateľným zdrojom energie. Avšak, aby sa proces získavania vodíka z vody uznal ako ekonomicky výhodný musia byť vyvinuté jednoduché, účinné a bezpečné metódy získavania vodíka, jeho transportu a uskladnenia. Predkladaný projekt bude zameraný na prípravu nových katalyzátorov pre efektívny vývoj vodíka z vody. Metódou elektrostatického zvlákňovania polymérov z voľnej hladiny budú pripravené pórovité uhlíkové vlákna modifikované kovovými nanočasticami a nanočasticami fosfidov kovov, ktoré budú katalyzovať vývoj vodíka pri nízkych nadpätiach, podobných platine a drahým kovom. Výstupom projektu bude navrhnutá kompaktná elektróda pozostávajúca z modifikovaných uhlíkových vlákien, ktorá by efektívne katalyzovala vývoj vodíka.
Doba trvania: 1.1.2020 - 31.12.2022
Vývoj nekonvečného termo-mechanického postupu finálneho spracovania izotropnych elektrotechnických ocelí
Unconventional thermo-mechanical technology development of final processing of isotropic electrical steels.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Petryshynets Ivan PhD.
Doba trvania: 1.1.2021 - 31.12.2023
Vývoj nových 3D materiálov pre post Li-iónové batérie s vysokou energetickou hustotou
Development of novel 3D materials for post lithium ion batteries with high energy density
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Ballóková Beáta PhD.
Anotácia:Celkovým cieľom projektu NOVEMBER je príprava a charakterizácia nových kompozitných materiálov so samo - liečiacimi funkciami, ktoré budú finálne integrované do malého prototypu. Tieto nové materiály budú bezpečnejšie a stabilnejšie vďaka kompozitnej 3-D štruktúre, čo zlepší ich výkon a predĺži životnosť. Špeciálny dôraz sa bude klásť na in-operando elektrochemické pomocou impedančnej spektroskopie a štruktúrne merania. Validácia nových materiálov sa uskutoční v malých laboratórnych prototypoch. Tieto malé prototypy sú dôležité na preukázanie možnosti využitia nových materiálov priamo vo výrobe. Na dosiahnutie tohto cieľa sme v rámci projektu NOVEMBER definovali 3. čiastkové ciele: 1. Vývoj nových materiálov na báze vysokoentropických oxidov a síry so samo-liečiacimi funkciami. 2. Vývoj nových fyzikálno-chemických in-situ techník a riešení na monitorovanie mechanizmov starnutia a degradácie. 3. Validácia a využitie vyvinutých materiálov v malých prototypoch. Tento projekt kombinuje poznatky z oblasti materiálového výskumu s in-situ prispôsobiteľnými meraniami s cieľom získať nové materiály a pochopiť procesy degradácie v post Li-iónových batériách s vysokou energetickou hustotou.
Doba trvania: 1.7.2021 - 31.12.2024
Vývoj nových bioresorbovateľných zliatin pre vnútrotelové implantáty
-
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Molčanová Zuzana PhD.
Anotácia:Riešiteľský kolektív si stanovil za cieľ vyvinúť úplne nové bioresobovateľné zliatiny Ca -Mg-Zn-NN a Ca-Mg-Sr-NN (kde NN sú prvky stabilizujúce a spevňujúce tuhý roztok) s cielenou rýchlosťou biodegradácie, ktoré budú prednostne určené na výrobu vnútrotelových kostných implantátov. Vývoju týchto zliatinových systémov sa riešiteľský kolektív s úspechom venuje už od roku 2014. Prirodzeným pokračovaním výskumných aktivít je zobrazenie experimentálnych výstupov do medicínskej praxe. To si však vyžaduje rozsiahlu investíciu výskumných možností do zvýšenia plastickej deformovateľnosti zliatin, pri súčasnom zachovaní ich excelentnej pevnost i a pomalej rýchlosti rozpúšťania. Vzhľadom k tomu, že hojenie traumatických poranení vyžaduje rôzne doby mechanickej opory implantátu, je veľkou ambíciou projektu pripraviť zliatiny s riadenou dobou rozpúšťania. Ďalšou výskumnou úlohou s veľkým potenciálom úspechu je zvládnutie 3D tlače presne definovaných vnútrotelových implantátov z navrhovaných zliatin, s ktorou má časť riešiteľského kolektívu bohaté skúsenosti. Jedným z posledných krokov riešenia projektu budú in-vivo testy rozpúšťania implantátov v kostných tkanivách zvierat a priebežné sledovanie rýchlosti ich degradácie. Pre splnenie cieľov budú využité najmodernejšie experimentálne techniky, ako sú vysoko rozlišovacia transmisná elektrónová mikroskopia alebo náročné experimenty využívajúce synchtrónové a neutrónové difrakčné techniky, na štúdium atomárnej štruktúry a mikroštruktúry materiálov. Na výrobu finálnych implantátov bude použitá moderná technika selektívneho laserového spekania a/alebo pretavovania. Získané výstupy projektového výskumu budú odoberané zazmluvnenou firmou Biomedical Engineering s.r.o. a uvedené do klinickej praxe.
Doba trvania: 1.7.2021 - 30.6.2024
Vývoj progresívnych disperzne spevnených kompozitov s kovovou matricou pripravených spekaním pomocou pulzného elektrického prúdu
Development of progressive dispersion-reinforced metal matrix composites prepared by pulsed electric current sintering
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Puchý Viktor PhD.
Doba trvania: 1.1.2020 - 31.12.2022
Vývoj REBCO supravodičov pre biomedicínske aplikácie
Developmnt of REBCO superconductors for biomedical applicatios
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Dusza Ján DrSc.
Doba trvania: 1.8.2018 - 30.6.2022
Vývoj vysoko-legovaných izotrópnych elektro ocelí pre trakčné motory elektromobilov
Development of high-alloy isotropic electrical steels for traction engines of electric vehicles
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kováč František CSc.
Anotácia:V predkladanom projekte si kladieme za cieľ v oblasti výroby vysokopevných elektrotechnických ocelí typu finiš navrhnúť originálnu koncepciu chemického zloženia a dizajnu mikroštruktúry s požadovanou kryštalografickou textúrou zabezpečujúcu kombináciu výborných elektro magnetických vlastností a vysokých pevnostných vlastnosti. Pevnostné vlastnosti budú zabezpečené na báze vysokého legovania ocele substitučnými prvkami s obsahom Si 3 až 3,5 hm.%, obsah Al bude od 0,5 do 1,5 hm. %, obsah Cu do 0,5 hm. %, obsah P do 0,10 hm. %. Nízke hodnoty wattových strát a vysoké hodnoty magnetickej indukcie budú osiahnuté na báze hrubozrnnej kolumnárnej alebo hrubozrnnej rovnoosej mikroštruktúry so stredným rozmerom zŕn od 150 do 300μm a so zvýšenou intenzitou kubickej a Gossovej textúrnej zložky na úkor deformačnej. Evolúcia finálnej mikroštruktúry bude založená na využití deformačne indukovaného rastu feritových zŕn po hrúbke plechu smerom od povrchu do centra hrúbky. Súčasne chceme eliminovať náchylnosť materiálu na krehkolomové porušenie pri valcovaní za studena a to jednak optimalizáciou predchádzajúcich termicko deformačných expozícii pri valcovaní za tepla a taktiež optimalizáciou deformačného procesu valcovania za studena s parametrami „šitých priamo na mieru„ valcovanej oceli. Vyvýjaná oceľ bude mať uplatnenie v trakčných motoroch elektromobilov a vo vysokootáčkových elektromotoroch s vysokými nárokmi na výkon.
Doba trvania: 1.7.2019 - 30.6.2022
Vývoj vysokoteplotných materiálov na báze boridov a karbidov s prídavkom grafénových platničiek pripravených progresívnymi metódami spekania
Development of high-temperature composite materials based on borides and carbides with the addition of graphene platelets prepared by progressive sintering methods
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Sedlák Richard PhD.
Doba trvania: 1.1.2021 - 31.12.2023
Vývoj žiaruvzdorných pyrochlórnych fáz pre vysokoteplotné aplikácie neeoxidovej keramiky
Development of refractory pyrochlore phases for high temperature applications of non-oxide ceramics
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Dusza Ján DrSc.
Doba trvania: 1.7.2018 - 30.6.2022

Celkový počet projektov: 38