Zoznam národných projektov SAV

Návrh nových kompozitných polyelektrolytových membrán pre aplikácie palivových článkov.

Design of Novel Composite Polyelectrolyte Membranes for Fuel Cell Applications.

Doba trvania:	1.11.2024 - 31.8.2026
Program:	Plán obnovy EÚ
Zodpovedný riešiteľ:	MSc. Ghonim Randa PhD.
Anotácia:	Využívanie obnoviteľnej a udržateľnej energie sa považuje za kľúčovú úlohu našej spoločnosti pri riešení krízy tradičnej fosílnej energie a znečistení životného prostredia. Palivové články s membránou z polymérneho elektrolytu (PEMFC) sa ukazujú ako sľubné zdroje energie pre budúcnosť, vďaka ich vysokej účinnosti, vysokej energetickej hustote, modulárnej konštrukcii, nízkym prevádzkovým teplotám a schopnosti rýchleho spustenia. Je však veľa faktorov, ktoré bránia komercializácii PEMFC. Bez ohľadu na odolnosť, výkon, a prevádzkovú teplotu, zníženie výrobných nákladov musí zahŕňať lacnejší materiál, najmä pokiaľ ide o Nafionové membrány, obsah platinového katalyzátora a zjednodušenie usporiadania membránovej elektródy výrobným procesom zníženia počtu krokov spracovania. Preto vedecká komunita zamerala svoje úsilie na vývoj vysokovýkonných polymérnych membrán ako protónové výmenné membrány pre aplikácie palivových článkov. Najmä vysoká vodivosť pri rôznych úrovniach vlhkosti a teploty a zvýšená chemická a mechanická stabilita v prevádzkových podmienkach, sa považuje za hlavné ciele, ktoré je potrebné dosiahnuť. Membrány s kompozitnou matricou na báze vodivých polymérov a anorganických plnív sa bežne používané na výrobu materiálov s vylepšenými vodivými a mechanickými vlastnosťami, kvôli ich vysokej pórovitosti a aktívnej ploche. V tomto projekte sa plánuje využiť vďaka svojim vynikajúcim vlastnostiam, akými sú nízka cena, dostupnosť, biologická odbúrateľnosť, šetrnosť k životnému prostrediu a vynikajúce mechanické vlastnosti nová vodivá polymérna membrána na báze funkcionalizovaného polyvinylalkoholu a modifikovaných derivátov acetátu celulózy. Ako plnivo sa použijú funkcionalizované deriváty grafén oxidu (ako kvantové grafénové bodky alebo sulfónovaný grafén) alebo kovovo-organické štruktúry (ako ZIF-8 a UIO-66), ktoré sa zabudujú do membrán na zlepšenie ich vodivosti a výkonu. Vyvinuté kompozitné membrány sa charakterizujú pomocou fyzikálno-chemických metód ako FTIR, SEM, XPS, TGA, DSC, XRD a TEM. Ďalej sa budú skúmať mechanické vlastnosti, tepelná oxidačná stabilita, rozmerová stabilita, chemická stabilita, kontaktný uhol, absorpcia rozpúšťadla (voda a metanol), ale aj permeabilita, selektivita a vodivosť. Zároveň sa budú optimalizovať faktory ovplyvňujúce procesy syntézy. Na záver sa zmerajú a porovnajú elektrochemické merania (t.j. polarizačné krivky) a výkon palivových článkov so štandardnými membránami z komerčného Nafionu. Navrhovaný projekt má priniesť nové, jednoduché, vysokovýkonné a lacné polyelektrolytové membrány s významným potenciálom pre palivové články.

Využitie biopolymérov pre vývoj inovatívnych liečebných postupov a energetickej sebestačnosti.

Biopolymers for the development of innovative treatments and energy self-sufficiency

Doba trvania:	1.1.2023 - 31.12.2025
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Eckstein Anita PhD.
Anotácia:	Hlavným cieľom projektu je vývoj nových funkčných materiálov z prírodných zdrojov (polymérov alebo monomérov) so zameraním na biomedicínu a energetiku. Výskum v rámci projektu je možné rozdeliť do nasledovných čiastkových cieľov: 1. Príprava a charakterizácia chitosanových derivátov používaných na tvorbu nanočastíc. 2. Príprava a charakterizácia polymérnych nanočastíc a enkapsulácia liečiva. 3. Využitie furánových monomérov získaných z biomasy pre radikálové polymerizácie. 4. Príprava iónovo vodivých hydrogélov z prírodných polymérov pre batérie typu hliník-vzduch.

Využitie prírodných rastlinných olejov a extraktov pre potravinové obaly.

Use of natural vegetable oils and extracts for food packaging.

Doba trvania:	1.7.2024 - 30.6.2028
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Eckstein Anita PhD.
Anotácia:	Cieľom projektu je vyvinúť nový typ obalového nanovlákenného materiálu pre potraviny na báze biologicky odbúrateľného polyméru a olejov z ovocných semien a jadier, esenciálnych olejov a rastlinných extraktov ako antibakteriálnych agentov. V rámci tohto stanoveného cieľa pripravíme ekologické polymérne membrány so širokospektrálnou antimikrobiálnou aktivitou pre potenciálne aplikácie nielen v potravinárstve aj aj v rôznych iných priemyselných odvetviach ako je kozmetika, tak aj medicína.

3D tlač filamentov s „nevšednými“ plnivami pre špeciálne aplikácie

3D printing of filaments with "non-common" fillers for special applications

Doba trvania:	1.1.2024 - 31.12.2027
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Kováčová Mária PhD.
Anotácia:	Projekt je zameraný na R&D nových nezvyčajných a progresívnych polymérnych kompozitov použiteľných v 3D tlači. Hlavným cieľom projektu je sledovanie a zlepšenie kompatibility plnív/ich kombinácií (organické poľnohospodárske odpadové materiály/konopné vlákna a i., MoOx nanočastice, metalurgický kremík) s polymérnymi matricami, či už biodegradovateľnými (kyselina polymliečna - PLA, polykaprolaktón - PCL) alebo syntetickými (polyetyléntereftalát – PET(G)). Materiál bude pripravený vo forme strún na 3D tlač a charakterizuje sa množstvom fyzikálno-chemických metód a taktiež priamo na komerčných 3D tlačiarniach. Vzhľadom na to, že polovica sledovaných plnív je neželaný odpad kumulujúci sa v prostredí, projekt pomôže aj k spracovaniu takéhoto materiálu a jeho ekonomickému využitiu. Tieto plnivá umožnia oveľa lacnejšiu výrobu konečného produktu, zníženie spotreby materiálov, energií, recykláciu a i. Výroba takýchto kompozitov je odpoveďou na dopyt európskeho priemyslu, ochranu životného prostredia a prírodných zdrojov.

Akrylátové lepidlá citlivé na tlak na biologickej báze pomocou foto-sprostredkovanej radikálovej polymerizácie s prenosom atómov.

Biobased Acrylic Pressure-Sensitive Adhesives by Photomediated Atom Transfer Radical Polymerization.

Doba trvania:	1.10.2024 - 31.8.2026
Program:	Plán obnovy EÚ
Zodpovedný riešiteľ:	MSc. Zain Gamal PhD.
Anotácia:	Všeobecným cieľom projektu je využitie dostupných monomérov z obnoviteľných zdrojov a biopolymérov na výrobu akrylových tavných lepidiel (PSA). Na prípravu PSA s dobre definovanými vlastnosťami a vysokou výkonnosťou bude použitá efektívna a ekologicky šetrná fotochemicky indukovaná radikálová polymerizácia s prenosom atómu. Pripravené PSA budú testované ako potenciálne adhezíva pre lepiace pásky.

Dvojdimenzionálne nanomateriály v hybridoch a polymérnych kompozitoch pre pokročilé aplikácie

Two-dimensional nanomaterials in hybrids and polymer composites for advanced applications

Doba trvania:	1.1.2022 - 31.12.2025
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Omastová Mária DrSc.
Anotácia:	V projekte budú študované dvojrozmerné (2D) nanočastice grafén oxidu, redukovaného grafén oxidu a MXénov. MXény budú pripravené z prekurzoru, MAX fázy. Rôzne typy MXénov ako Ti3C2, (Mo2Ti2)C3, alebo karbo-nitridy budú podrobne študované a použité pre ďalšie aplikácie. Hybridné vrstvy sa pripravia kombináciou uhlíkových nanotrubičiek a 2D nanočastíc. Tieto materiály sa budú skúmať pre použitie v perovskitových solárnych článkoch a superkondenzátoroch. Častice MXénov budú stabilizované rôznymi chemickými látkami a antioxidantmi. Štúdium ich povrchov a mechanických vlastností pomocou nanoindentácie bude základom pre ich použitie v senzorike. Pripravia sa elektricky vodivé kompozity na báze rôznych polymérnych matríc s MXénmi a hybridmi, MXén/uhlíkové nanotrubičky. Cieľom je získať nový typ kompozitných materiálov pre elektromagnetické tienenie.

Eliminácia kliešťami prenášaných infekcií bez použitia antibiotík.

Non-antibiotic approach for the treatment of tick-borne infections.

Doba trvania:	1.7.2024 - 30.6.2028
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Špitálsky Zdenko PhD.
Anotácia:	Kliešťami prenášané infekcie patria k celosvetovo rozšíreným článkonožcami prenášaným zoonózam. V posledných rokoch sa rapídne zvyšuje incidencia kliešťami prenášaných ochorení a rozširuje sa ich výskyt aj do nových oblastí nie len na Slovensku, ale v celej Európe. Doxycyklín je prvou voľbou antibiotickej liečby rickettsióz aj lymskej boreliózy. Avšak problémom súčasnej doby je rezistencia na antibiotiká. Je známe, že aj niektoré druhy kliešťami prenášaných patogénov sú rezistentné na niektoré antibiotiká. Z tohto dôvodu je potrebné už teraz hľadať alternatívne možnosti liečby týchto ochorení a využiť fakt, že vstupnou bránou infekcie je koža hostiteľa a zabrániť infekcii, aby sa rozšírila do tela hostiteľa, čo najskôr po prichytení kliešťa. Vynikajúcou alternatívou liečby týchto chorôb je využitie nanobiotechnológie ako novej stratégie v tejto oblasti. Takúto možnosť predstavuje použitie nanočastíc alebo fotodynamická inaktivácia použitím svetla vhodnej vlnovej dĺžky a ako fotosenzibilizátor nové polymérne materiály akými sú uhlíkové kvantové bodky (CQD). V rámci predloženého projektu budeme analyzovať diverzitu kliešťami prenášaných patogénov, ktoré sú schopné spôsobiť ochorenia a hodnotiť efektivitu novopripravených a charakterizovaných CQD, CQD-dopovaných polymérnych kompozitov a nanočastíc striebra, selénu a chitosanu na infekciu. Stanovíme zmeny bakteriálneho genómu a genómu hostiteľkej bunky, ako aj proteómu vplyvom úspešnej aplikácie fotodynamickej inaktivácie alebo pôsobením spomenutých nanočastíc.

Fototerapia rekurentných glioblastómov s nádorovo špecifickým trójskym hybridom optimalizovaným na nano-úrovni.

Nanoengineered Trojan hybrid for site-responsive phototherapy of recurrent glioblastomas.

Doba trvania:	1.9.2024 - 30.6.2028
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Kroneková Zuzana PhD.
Anotácia:	Cieľom projektu NanoGlio je vyvinúť funkčné hydrogély podľa princípu „trójskeho koňa“ so zabudovanými fototermálnymi nanočasticovými konjugátmi, overené in vitro a doplnené o najmodernejšie štrukturálne a chemické mapovanie na nano-úrovni.

Gradientové kopolyméry s funkčnými skupinami pre využitie v biomedicínskych aplikáciách.

Gradient copolymers containing functional groups for biomedical applications.

Doba trvania:	1.1.2024 - 31.12.2027
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Kronek Juraj PhD.
Anotácia:	Projekt je zameraný na vývoj nových typov polymérnych materiálov ako nosičov bioaktívnych látok pre rôzne terapeutické aplikácie. Základom navrhovaných polymérnych systémov je možnosť ich samoorganizácie na fázových rozhraniach, čo vedie k vzniku nanoštruktúr potrebných pre enkapsuláciu liečiva alebo špecifickú adsorpciu na biomolekulárnych systémoch. Základným vedeckým cieľom projektu je príprava gradientových kopolymérov na báze 2-izopropenyl-2-oxazolínu, ktoré budú schopné kovalentne alebo fyzikálne viazať vybrané liečivá a biomolekuly.

In situ redukcia grafén oxidu asistovaná polymérnymi reťazcami: výpočtová a experimentálna štúdia.

In situ reduction of graphene oxide assisted by polymer chains: computational and experimental study.

Doba trvania:	1.1.2023 - 31.12.2026
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Benková Zuzana PhD.
Anotácia:	Redukcia grafén oxidu (GO) in situ procesom tavenia sa vo veľkej miere využíva ako efektívny a ekologický spôsob vývoja nanokompozitov na báze polymérov s pokročilými vlastnosťami pre rôzne aplikácie. Keď sa GO disperguje v polyméri, redukcia GO prebieha pri nižších teplotách, čo možno pripísať polymérnym reťazcom, ktoré slúžia ako stabilizátory pre transitný stav (TS) redukcie. O štruktúre TS a príslušnej redukčnej energetickej bariére je však na experimentálnej alebo teoretickej úrovni známe len málo. Preto sa tento projekt zameriava na teoretické štúdium TS a voľno-energetických bariér redukcie GO v polyméroch prostredníctvom procesu tavenia metódou hybridnej molekulovej mechaniky/kvantovej mechaniky. V tomto projekte sa uvažujú polyméry, ktoré sú kľúčové pre trvalú udržateľnosť životného prostredia alebo sú vhodné na hromadnú výrobu či širšie aplikácie. Na potvrdenie teoretických výsledkov sa navrhuje rozsiahla charakterizácia mikroštruktúry na nano- a mikroúrovni.

Injektovateľné pseudoplastické polymérne hydrogély založené na supramolekulárnych a dynamických kovalentných sieťach pre regeneráciu chrupavkového tkaniva.

Injectable shear-thinning polymeric hydrogels by supramolecular and dynamic covalent networks for cartilage tissue regeneration.

Doba trvania:	1.7.2023 - 30.6.2027
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Heydari Abolfazl PhD.
Anotácia:	Cieľom tohto projektu je prostredníctvom tkanivového inžinierstva pripraviť chrupavkové tkanivo pomocou injektovateľného pseudoplastického hydrogélu podávaného do živých organizmov minimálne invazívnym spôsobom, so schopnosťou prispôsobiť sa nepravidelným defektom a splniť väčšinu požiadaviek na regeneráciu chrupavky. Tento hydrogél bude vytvorený na základe bioortogonálnej chémie kombinovaním dynamických supramolekulárnych a kovalentných väzieb. Úmyslom je zlepšiť mechanické vlastnosti tak, aby napodobňovali extracelulárnu matrix (ECM) klbovej chrupavky bez ohrozenia biokompatibility hydrogélu. Súčasne bude zloženie hydrogélu navrhnuté tak, aby splňovalo základné požiadavky nosného materiálu pri liečbe chrupavky, vrátane (i) bioadhézie, (ii) podpory chondrogenézy a (iii) biodegradácie bez toxických vedľajších produktov. Vlastnosti a funkčnosť navrhovaného systému bude testovaná na modeli králika s cieľom regenerácie chrupavky.

Kompostovateľné plastové materiály na báze škrobu.

Compostable starch-based plastic materials.

Doba trvania:	1.9.2024 - 31.12.2027
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Mičušík Matej PhD.
Anotácia:	Škrob sa využíva v plastikárskom priemyslen najmä vo forme termoplastického materiálu pre zlacnenie biodegradovateľných plastov pri akceptovaní určitého poklesu fyzikálnych mechanických vlastností. Projekt je zameraný na výskum možností prípravy termoplastického škrobu /TPS) s výrazne zlepšenými úžitkovými vlastnosťami. Podstatou projektu je príprava TPS s kombináciu vlastností umožňujúcich praktické využitie tohto materiálu aj pre náročnejšie aplikácie. Hlavné ciele projektu možno zaradiť do troch skupín. Zameriame sa na prípavu TPS s novými plastifikátormi, čo umožní náročnejšie aplikácie materiálov na báze obnoviteľných zdrojov zvýšením pevnostných parametrov výberom vhodných plastifikátorov aj polymérnej povahy, aplikáciou stužujúcich plnív do TPS, a/alebo modifikáciou pôvodného škrobu. Príprava termoplastického škrobu ako majoritnej zložky receptúr materiálov z obnoviteľných zdrojov pre menej náročné aplikácie V tomto smere sa budeme venovať aj ďalším fyzikálnym resp. úžitkovým vlastnostiam, napríklad zníženiu absorpcie vlhkosti, celkovým výrazným zvýšením stability TPS počas dlhodobejšej aplikácie, zvýšením stability počas skladovania (najmä zamedzením retrogradácie), ďalšie sa podrobnejšie definujú na základe návrhu konkrétnych aplikácií. Návrh netradičných aplikácií materiálov na báze škrobu. Výskum bude spočívať na príprave TPS pre rôzne aplikácie, pričom jedným z predpokladaných námetov bude príprava lacných hydrogélov. Cieľom bude získať v priebehu projektu základné poznatky, ktoré umožnia výrobu ekonomicky akceptovateľných materiálov pre efektívnu zádrž vody (500 až 1000 %) na veľkých plochách predovšetkým zosietením TPS pri zachovaní vysokej absorpcie vody, pričom ale mechanické vlastnosti zabezpečia dostatočnú kompaktnosť produktov a dlhodobú stabilitu. Konečná cena produktu musí byť akceptovateľná pre veľkoplošné využitie v poľnohospodárstve.

Konštrukcia inteligentných polymérnych kompozitných systémov pre kontrolované a cielené podávanie liečiv.

-

Doba trvania:	1.12.2022 - 30.9.2025
Program:	SASPRO
Zodpovedný riešiteľ:	Doc. Omer Ahmed Mohamed PhD.
Anotácia:	Celkovým cieľom tohto projektu je vyvinúť a vyhodnotiť nové inteligentné bioaktívne kompozity pre riadené a cielené dodávanie liečiv. Tieto systémy budú pripravené vo forme bioaktívnych hydrogélových nanokompozitov na báze modifikovaných prírodných polymérov a bioaktívnych materiálov MOF. Očakáva sa, že prítomnosť derivátov biopolymérov vedie nielen k biodegradovateľnosti a biokompatibilite systému, ale taktiež k zvýšenému uvoľňovaniu protirakovinových liečiv pri určitom pH. Okrem toho sa očakáva, že naviazanie funkčných skupín ako sú amíny a karboxylové skupiny na biopolymér zabezpečí u vytvorených nanokompozitných nosičov schopnosť reagovať na vonkajšie podnety. Tieto systémy sa budú vytvárať vo forme dvojvrstvových tzv. core-shell hydrogélových kompozitných mikrokapsúl prostredníctvom tvorby polyelektrolytových komplexov na báze modifikovaných prírodných polymérov v kombinácii s bioaktívnym derivátom grafén oxidu (GO). Očakáva sa, že tieto polyelektrolytové komplexy budú schopné poskytovať cielené a kontrolovateľné profily uvoľňovania liečiv. Cieľom je taktiež vytvoriť očkované biokompozitné hydrogély na báze očkovaného biopolyméru β-cyklodextrínu a MOF a/alebo GO-derivátov ako inteligentné pH-citlivé nosiče liečiv.

Mikrokapsuly na báze alginátu so zvýšenou stabilitou a biokompatibilitou pre enkapsuláciu pankreatických ostrovčekov v liečbe cukrovky.

Alginate-based microcapsules with enhanced stability and biocompatibility for encapsulation of pancreatic islets in diabetes treatment.

Doba trvania:	1.7.2023 - 30.6.2027
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Lacík Igor DrSc.
Anotácia:	Projekt je zameraný na alginátové multikomponentné mikrokapsuly v súčasnosti stabilizované elektrostatickými interakciami s cieľom (1) stabilizovať ich štruktúru duálnou sieťou tvorenou permanentnými alebo dynamickými kovalentnými väzbami a tiež supramolekulovými interakciami popri existujúcich nekovalentných (elektrostatických) väzbách, a (2) kovalentne modifikovať povrch mikrokapsúl s polymérmi s anti-fibrotickým účinkom.

Modifikácia povrchov ako bariéra pre adsorpciu proteínov.

Modification of surfaces as barrier to protein adsorption.

Doba trvania:	1.7.2022 - 30.6.2026
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Benková Zuzana PhD.
Anotácia:	Napriek dôležitej úlohe povrchov pokrytých koncovo zakotvenými reťazcami pri ich ochrane pred adsorpciou proteínov zostáva mechanizmus odpudzovania proteínov zatiaľ stále nejasný. Uskutočnia sa atomistické molekulovo-dynamické (MD) simulácie, ktoré objasnia funkciu molekúl vody v procese odpudzovania proteínov z planárneho grafénu a zakriveného povrchu uhlíkovej nanorúrky (CNT) pokrytých poly(etylénoxid)om (PEO) a poly(2-oxazolín)om (POX) pri rôznych povrchových hustotách. Zaujímavý bude vplyv zakrivenia povrchu, povrchovej hustoty a chemického zloženia zakotvených reťazcov na hydratáciu a konformáciu zakotvenej vrstvy a ich efekt na adsorpciu alebo odpudzovanie proteínu. Globulárna nehelikálna doména protoméru C1q proteínu, ktorý je súčasťou komplexu zahrnutom v natívnom imúnnom systéme, bude reprezentovať bielkovinovú doménu bohatú na štruktúry β-skladaného listu. Subdoména albumínu ľudského séra bude uvažovaná ako reprezentant proteínovej domény bohatej na α-hélixy. Okrem existujúcich teórií, zaoberajúcich sa hydratáciou a priestorovými efektmi, bude skúmaný aj vplyv zvýšenej entropie vody súvisiacej s vypudením nejakých molekúl vody zo zakotvenej vrstvy vplyvom približovania sa proteínu. Porovná sa konformačné správanie reťazcov zakotvených na rovinnom a zakrivenom povrchu. Aby bolo možné stanoviť vplyv vody a soli na tieto konformačné vlastnosti, uskutočnia sa simulácie v suchých podmienkach, vo vode a v salíne. V prípade grafénu sa porovná experimentálne usporiadanie s biologickými podmienkami.

Multifunkčné kompozitné materiály pre detekciu, adsorpciu a dekontamináciu nebezpečných organických molekúl.

Multifunctional composite materials for detection, adsorption and decontamination of hazardous organic molecules.

Doba trvania:	1.7.2024 - 30.6.2028
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Kronek Juraj PhD.
Anotácia:	Hlavným cieľom projektu je vývoj multifázových materiálov na báze funkčných polymérov a ílových minerálov pre efektívnejšiu adsorpciu a dekontamináciu nebezpečných organických zlúčenín v porovnaní so súčasnými prístupmi.

Nové polykatióny na báze guanidínu používané na prípravu viaczložkových mikrokapsúl na báze alginátu na zapuzdrenie buniek.

Novel guanidine-based polycations used for preparation of multicomponent alginate-based microcapsules for cell encapsulation.

Doba trvania:	1.7.2024 - 31.12.2025
Program:	DoktoGrant
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Hájovská Pavla PhD.
Anotácia:	V rámci projektu je skúmaná možnosť využitia nových syntetizovaných polymérov obsahujúcich guanidínové funkčné skupiny pri príprave viaczložkových alginátových mikrokapsúl stabilizovaných prostredníctvom elektrostatických interakcií.

Pokročilé funkčné polyméry z bioobnoviteľných monomérov.

Advanced functional polymers from biorenewable monomers.

Doba trvania:	1.7.2024 - 30.6.2028
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Mosnáček Jaroslav DrSc.
Anotácia:	Cieľom projektu je syntéza nových funkčných polymérov z obnoviteľného monoméru Tulipalínu A, ktorý obsahuje vo svojej štruktúre dve rôzne funkčné skupiny. Nové funkčné polyméry budú syntetizované nielen s cieľom nahradiť súčasné polyméry z fosílnych zdrojov, ale priniesť aj pridanú hodnotu v možnosti dodatočnej postfunkcionalizácie polymérov a tým umožniť prispôsobenie finálnych vlastností na základe požiadaviek pre špecifické aplikácie. Radikálová kopolymerizácia s inými obnoviteľnými monomérmi sa využije na výrobu amfifilných kopolymérov, polymérnych častíc a vysoko poréznych polymérnych materiálov obsahujúcimi laktónové alebo karboxylové skupiny v bočnom reťazci polyméru. Polyadičnou kopolymerizáciou s diamínmi sa získajú polyamidoamíny s bočnými hydroxylovými skupinami. Syntetizované polyméry pred a po postfunkcionalizácii sa budú skúmať z hľadiska ich potenciálnej použiteľnosti ako nosiče liečiv, tkanivové skelety, adhezíva, samoopravné polyméry a vitriméry.

Pokročilé perovskitové solárne články s optimalizovanou pasiváciou a štruktúrou.

Towards Superior Perovskite-based Solar Cells via Optimized Passivation and Structure.

Doba trvania:	1.7.2022 - 30.6.2026
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Kollár Jozef PhD.
Anotácia:	Štúdium distribúcie a povahy defektných stavov v hybridných perovskitových vrstvách spolu s najúčinnejšími stratégiami, ako odstrániť hustotu defektov. Špecifické ciele projektu sú: 1) Návrh a syntéza nových absorbérov na báze organohalidov pre vysoko účinné a stabilné perovskitové solárne články 2) Optimalizácia procesu kryštalizácie perovskitových filmov s cieľom minimalizovať nežiarivú rekombináciu nosičov náboja 3) Pochopenie potenciálnych strát účinnosti s využitím techník röntgenového rozptylu a optickej spektroskopie 4) Optimalizácia a zväčšovanie rozmerov solárnych článkov na dosiahnutie vysokej účinnosti a dlhodobej prevádzkovej stability

Polyméry s Aktívnou Chirálnou Topológiou a NANOTEChnológia.

Polymers with Active Chiral Topology and NANOTEChnology.

Doba trvania:	1.1.2024 - 31.12.2027
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Račko Dušan PhD.
Anotácia:	Tento projekt sa zaoberá skúmaním vzájomných vzťahov medzi polymérnymi molekulami, ako sú DNA, molekulovou topológiou, chiralitou a nanotechnológiami, pomocou molekulových simulácií. Konkrétne sa zameriava na štúdium uzlov a katenánov - nových topologických molekúl spojených s chiralitou. Ukazuje sa, že takéto molekuly majú sľubné materiálové vlastnosti a aplikácie. Projekt sa snaží posunúť poznatky o príprave, charakterizácii a správaní týchto molekúl a vývoji nanotechnologických zariadení na ich charakterizáciu a manipuláciu. V konečnom dôsledku má výskum prispieť k novovznikajúcej oblasti chirálnej nanotechnológie a chirálnych superštruktúr.

Samoregeneračné implantovateľné polymérne mikrosféry sieťované prostredníctvom bioortogonálnej klik chémie pre bunkovú enkapsuláciu v liečbe cukrovky.

Self-healing implantable polymeric microspheres crosslinked via bioorthogonal click chemistry for cell encapsulation in diabetes treatment.

Doba trvania:	1.1.2023 - 31.12.2025
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Heydari Abolfazl PhD.
Anotácia:	Cieľom projektu je vyvinúť biokompatibilné mikrokapsuly na báze alginátu stabilizované duálnymi iónovými a dynamickými kovalentnými väzbami s vlastnosťami samoregenerácie. Cieľom je zvýšiť chemickú a mechanickú odolnosť mikrokapsúl začlenením dynamických väzieb do ich siete a taktiež zmierniť reakcie organizmu na cudzorodé látky pomocou antifibrotických látok umiestnených na povrchu mikrokapsúl. Tieto kľúčové vlastnosti mikrokapsúl budú dosiahnuté zmenami v štruktúre alginátu prostredníctvom zavedenia rôznych obsahov bio-klikateľných a antifibrotických látok.

Štipendiá pre excelentných PhD. študentov a študentky (R1) – Ústav polymérov SAV, v.v.i.

Scholarships for excellent PhD students (R1) – Polymer Institute SAS

Doba trvania:	1.9.2023 - 31.8.2026
Program:	Plán obnovy EÚ
Zodpovedný riešiteľ:	MSc. Moghaddam Omid
Anotácia:	Ochrana povrchov pred nežiadúcou adsorpciou proteínov má veľký význam v biochemických a nanotechnologických aplikáciách. Jednou z najrozšírenejších metód ochrany povrchov je reverzibilné alebo nereverzibilné pokrytie povrchov polymérnymi reťazcami. Na tento účel sa veľmi často používa poly(etylénoxid) (PEO), ktorý je biokompatibilný, netoxický a nevyvoláva imunitnú reakciu v živých organizmoch a je výborne rozpustný vo vode. V súčasnosti sa do popredia dostáva aj poly(2-oxazolín) (POX), ktorý prejavuje podobné vlastnosti ako PEO, dokonca sa ukazuje, že by mohol byť pri ochrane povrchov aj efektívnejší. Pomocou molekulovo-dynamických simulácií je možné porovnať účinnosť PEO a POX pri ochrane povrchov proti adsorpcii proteínov a zdôvodniť rozdiely na atomistickej úrovni. Simulácie sa uskutočnia použitím programového balíka GROMACS.

Vplyv aplikácie organických molekúl na vlastnosti perovskitovských tenkovrstvých štruktúr.

Effect of the application of organic molecules on the properties of perovskite thin-film structures.

Doba trvania:	1.7.2024 - 31.12.2027
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Kronek Juraj PhD.
Anotácia:	Príprava heteroštruktúr obsahujúcich tenkú vrstvu feromagnetu, resp. vysokotelotného supravodiča a vrstvu zlata s cieľom optimalizovať nanesenú hrúbku zlata, aplikácia organických chirálnych molekúl naviazaných na povrch pripravených heteroštruktúr pomocou chemisorpcie, štruktúrna a elektrická charakterizácia heteroštruktúr, vytvorenie modelovej štruktúry s využitím litografie, obsahujúcej aj oblasti ovplyvnené chirálnymi molekulami.

Vplyv meniacich sa vlhkostných podmienok na štruktúru a mechanické vlastnosti termoplastických materiálov na báze škrobu.

The influence of varying humidity conditions on the structure and mechanical properties of thermoplastic starch-based materials.

Doba trvania:	1.1.2023 - 31.12.2026
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	MSc. Peidayesh Hamed PhD.
Anotácia:	Pri navrhovaní termoplastického škrobu (TPS) na daný účel je potrebné zvážiť vzájomnú koreláciu medzi zdrojom škrobu, spôsobom modifikácie, technikou spracovania, charakterizáciou a výkonom v rôznych podmienkach. Mechanické vlastnosti TPS sa považujú za dôležité vlastnosti na dosiahnutie úspechu v širokom spektre aplikácií. Materiály na báze škrobu sú citlivé na okolitú relatívnu vlhkosť, ktorá podstatne ovplyvňuje ich mechanické vlastnosti. Z tohto hľadiska je tento projekt zameraný na poskytnutie nových pohľadov na túto koreláciu pre TPS výberom rôznych škrobov rôzneho pôvodu, vhodných zmäkčovadiel, spevňujúcich plnív a zmiešaním optimalizovaného TPS s inými biodegradovateľnými plastmi. Okrem toho sa bude skúmať TPS so zlepšeným mechanickým výkonom indikovaným zvýšením pevnosti v ťahu ako väčšinová zložka plastových zmesí pre potenciálne aplikácie.

Vplyv zloženia rozpúšťadla na kinetiku a mechanizmus radikálovej polymerizácie vodorozpustných monomérov.

The effect of solvent composition on kinetics and mechanism of radical polymerization for water-soluble monomers.

Doba trvania:	1.1.2023 - 31.12.2025
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Lacík Igor DrSc.
Anotácia:	Syntetické vodorozpustné monoméry sú bežne pripravené radikálovou polymerizáciou vo vodných roztokoch. Voda použitá ako rozpúšťadlo poskytuje významne vyššiu rýchlosť polymerizácie a vyššie mólové hmotnosti v porovnaní s polymerizáciou v bloku alebo v organických rozpúšťadlách. Kinetika a mechanizmus polymerizácie vo vodných roztokoch sú charakterizované špecifickými črtami, ktoré sú dané kombináciou elektrostatických, vodíkových, dipolárnych a hydrofóbnych interakcií. Pochopenie vplyvu interakcií na polymerizáciu je náročné a limituje jednoduchú koreláciu medzi podmienkami polymerizácie a vlastnosťami vzniknutého polyméru. Cieľom projektu je poskytnúť nové poznatky ohľadne vplyvu zloženia rozpúšťadla na polymerizáciu selektovaných neionizovaných a ionizovaných akrylátových a metakrylátových monomérov na základe individuálnych rýchlostných konštánt v súlade so súčasnými stratégiami využívanými pre štúdium kinetiky a mechanizmu radikálovej polymerizácie. Aktivity tohoto projektu sú prepojené na kontraktovú spoluprácu s firmou BASF SE v Nemecku.

Zmeny mikroštruktúry a fyzikálnych vlastností zosieťovaných polymérov v objeme a uväznených podmienkach makro- a mezo-pórov.

Changes of microstructure and physical properties of crosslinked polymers in bulk and under confined conditions of macro- and mesopores.

Doba trvania:	1.7.2022 - 30.6.2026
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Švajdlenková Helena PhD.
Anotácia:	Cieľ projektu: je skúmanie rozdielov v mikroštruktúre zosietených dimetakrylátov a epoxidov, ktoré budú pripravené novými postupmi v bulku ako aj v uväznených podmienkach makro a mezopórov. Získané voľnoobjemové charakteristiky sa budú porovnávať s výsledkami ďalších charakterizačných techník (FTIR, NIR, DSC, SEM, foto-reometria, dielektrická spektroskopia) a s výpočtami simulácií molekulovej dynamiky.

Celkový počet projektov: 26