Zoznam národných projektov SAV

Časticové mikro- a mezopórovité materiály na báze uhlíka z prírodných prekurzorov.

Particulate micro- and mesoporous carbon-based materials from natural precursors.

Doba trvania:	1.1.2022 - 31.12.2025
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Švajdlenková Helena PhD.
Anotácia:	Cieľ projektu: zahrňuje základný výskum v oblasti časticových mikro- a mezopórovitých materiálov na báze uhlíka (PCM) s výraznými aplikačnými dopadmi. Predstavuje originálny prístup k vývoju spôsobu prípravy viacerých typov PCM s výraznými sorpčnými vlastnosťami a širokým aplikačným potenciálom. Originálnosť riešenia spočíva v aplikácií kombinácie rôznych fyzikálnych metód štúdia PCM.

Aktivácia VGF/BDNF/TrkB dráhy syntetickou mRNA zapúzdrenou v polyplexových nanočasticiach: účinky na nervovú excitabilitu, neuroplasticitu a správanie zvierat.

Activation of the VGF/BDNF/TrkB pathway by synthetic mRNA encapsulated in polyplex nanoparticles: effects on neural excitability, neuroplasticity and animal behaviour.

Doba trvania:	1.7.2021 - 30.6.2025
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Kronek Juraj PhD.
Anotácia:	Dizajnovať polyplexné nanomicely, ktoré by boli schopné dopraviť mRNA kódujúcu VGF, BDNF a FGF2 do hlbokých štruktúr mozgu (napr. entorhinálny a piriformný kortex, amygdala a hipokampus) po intranazálnom podávaní.

ALICES: Anódy pre Li-iónové batérie na báze uhlík-kremíkových kompozitov

Carbon-silicon based composite anodes for Li-ion batteries

Doba trvania:	1.7.2020 - 30.6.2024
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Mičušík Matej PhD.
Anotácia:	Hlavným cieľom predloženého projektu je vývoj novej generácie kompozitných anód na báze kremík/uhlík (grafit/grafén) pre lítium-iónové batérie pomocou technológie, ktorá umožní potenciálne rozšírenie výroby takýchto materiálov (anód). Kombinácia rôznych prístupov, používaných v oblastiach keramiky, kovov a polymérov bude overená, ako je vysokoenergetické guľové mletie grafitu, grafénu a kremíka, ako aj tvorba hierarchicky štruktúrovaných kompozitov Si/grafén. Tieto prístupy budú tvoriť jadro navrhovanej technológie. Očakáva sa významné zlepšenie anódy, najmä z pohľadu zvýšenia energetickej capacity, špecifickej kapacity a coulombickej účinnosti. Významným prínosom bude taktiež aj rozšírenie poznatkov o dejoch prebiehajúcich pri zaťažení takýchto anód, resp. batériových článkov, a ich mechanizme pomocou modernej “in-operando” CVS / GCD-SAXS / WAXS analýzy doplnenej o podrobnú elektrochemickú a mikroštrukturálnu analýzu. Predpokladá sa vytvorenie demonštrátora článku batérie pozostávajúceho z vyvinutej anódy, komerčne dostupnej katódy na báze LiFePO4 a LiPF6 elektrolytu. Projekt navrhuje inovatívny spôsob výroby anód na báze Si/C kompozitov s cieľom dosiahnuť širšiu využiteľnosť v konštrukcii lítium-iónových batérií. Projekt predstavuje významný krok smerom k požiadavkam kladeným na anódy lítium-iónových batérií a to dlhodobú stabilitu pri cyklickom nabíjaní a vybíjaní pri vysokých rýchlostiach (viac ako 1000 cyklov pri 5 A/g) a špecifickej kapacite viac ako 800 mAh/g.

BioPolSil: Bionanokompozitné materiály na báze vrstevnatých silikátov

Bionanocomposites based on organic polycations and layered silicates

Doba trvania:	1.7.2020 - 30.6.2024
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Kronek Juraj PhD.
Anotácia:	Hlavným cieľom projektu je pripraviť nové, štruktúrne unikátne a z environmentálneho hľadiska prijateľné typy biokompozitných materiálov na báze ílových minerálov zo skupiny smektitov a nových syntetizovaných polykatiónov na báze poly(etylén imínu) (PEI).

Biotechnologická príprava bioplastov na báze PHA s programovaným uvoľňovaním biopolyméru a možnosti jeho využitia.

Biotechnological preparation of bioplastics based on PHA with programmable releasing of biopolymer and application possibilities.

Doba trvania:	1.7.2019 - 30.6.2023
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Danko Martin PhD.
Anotácia:	Polyhydroxyalkanoáty sú homo- alebo hetero-polyestery syntetizované ako intracelulárne zásobné látky mnohých prokaryotických organizmov. Nízka konkurencieschopnosť v porovnaní s konvenčnými plastami produkovanými z ropy je závažnou prekážkou ich výraznejšej spotreby. Projekt je zameraný na modifikáciu postupov biologickej syntézy polyhydroxyalkanoátov, predovšetkým polyhydroxybutyrátu zlepšeným postupom, ktorý umožní zjednodušenie procesu prípravy spolu s rozšírením možností optimalizácie polyméru z hľadiska základných fyzikálnych parametrov (mólová hmotnosť, distribúcia mólových hmotností, možnosť prípravy kopolymérov hydroxyalkanoátov). Navrhovaný postup prípravy sa vyznačuje úpravou izolácie výsledného polyméru po ukončení fermentácie jednoduchou filtráciou z vodnej disperzie namiesto použitia organických rozpúšťadiel, čo je v súčasnosti jediný spôsob získavania PHB v dostatočnej čistote.

Centrum medicínskeho bioaditívneho výskumu a výroby.

Centre of medicine bioadditive research and production.

Doba trvania:	1.12.2019 - 30.6.2023
Program:	Štrukturálne fondy EÚ Regionálny operačný program
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Lacík Igor DrSc.
Anotácia:	Produktová línia predstavuje plánovanú výskumno-vývojovú tému, ktorá je predmetom projektu: Projekt sa zameriava na nové postupy pre liečbu degeneratívne a nenávratne poškodených tkanív s využitím prístupov regeneratívnej medicíny v súlade s produktovou líniou: Produkty pre regeneračnú medicínu, vrátane nových línií kmeňových buniek a bunkovej terapie.

Dizajn účinných elektrokatalyzátorov pre rozklad vody na báze hybridov pozostávajúcich z kovom dopovaných 2-rozmerných dichalkogenidov prechodných kovov a vodivých polymérov.

Design of efficient electrocatalysts for water splitting based on metal doped 2-dimensional transition metal dichalcogenides/conducting polymer hybrids.

Doba trvania:	1.7.2022 - 30.6.2023
Program:	SASPRO
Zodpovedný riešiteľ:	MSc. Cogal Sadik PhD.
Anotácia:	Celkový proces rozkladu vody je sľubnou technológiou pre výrobu udržateľnej a čistej energie. Na dosiahnutie vysokej výkonnosti v tomto procese je veľmi dôležité vyvinúť vysoko účinné a nákladovo efektívne katalyzátory. Reakcie vývoja vodíka (HER) a vývoja kyslíka (OER) sú dve polovičné reakcie pri elektrokatalytickom štiepení vody. Vo všeobecnosti sú materiály na báze Pt a Ir/Ru najúčinnejšími katalyzátormi používanými v HER a OER reakciách. Pt, Ir a Ru sú však vzácne kovy a sú drahé, preto nie sú vhodné na aplikácie vo veľkom meradle. Jednou z úloh, ktorú je potrebné vyriešiť je vyvinúť nové katalyzátory, ktoré majú bifunkčné aktívne miesta pre OER aj HER. Z rôznych materiálov sú zaujímavé dichalkogenidy prechodných kovov (TMD), tvoriace jednovrstvové a viacvrstvové štruktúry, ktoré vykazujú rôzne elektronické vlastnosti a vytvárajú tak elektrokatalyticky aktívne miesta pre elektrokatalýzu vody. Na druhej strane, vodivé polyméry (CP) s π-konjugovanou štruktúrou majú jedinečné vlastnosti a boli použité ako vodivý substrát pri príprave elektrokatalyzátorov. Kombinácia CP s TMD nedávno pritiahla veľkú pozornosť nielen pre pochopenie ich základných vlastností, ale aj pre možnosť ich použitia v rôznych aplikáciách. Okrem toho dopovanie týchto nanoštruktúr prechodným kovom povedie k ďalšiemu zlepšeniu ich elektrokatalytických vlastností. V rámci tohto projektu sa pripravia pomocou hydrotermálnej metódy nanoštruktúry TMD (MoSe2 a WSe2) / CP za prítomnosti CPs ako templátov, ktoré budú zároveň dopované malým množstvom neušľachtilých kovov (Co, Ni a Fe) s cieľom vyvolať rôzne funkcie TMDs. Navrhované bifunkčné elektrokatalyzátory založené na dopovaní kovmi sa predtým neskúmali, čo je nóvum tohto projektu. Úspešné ukončenie tohto projektu bude mať preto významný vplyv na akademický výskum a aj na priemyselné využitie.

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 a 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.

FlayMat: Hybridné nízkorozmerné vrstvené materiály s novými funkciami

Hybrid Low Dimensional Layered Materials with new Functionalities

Doba trvania:	1.7.2020 - 31.12.2023
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Omastová Mária DrSc.
Anotácia:	Projekt sa zameriava na prípravu nových typov 2D anorganických materiálov MXénov a prípravu nových typov perovskitových kvantových bodiek (PQDs), materiálov typu 0D. MXény nie sú komerčne dostupné, pripravia sa vo forme delaminovaných monovrstiev z MAX fázy. Na začiatku projektu sa použije typ M3X2, v neskorších štádiách výskumu to bude typ M4C3, a jeho analógy, ako sú carbido/nitridy. MXény sa budú cielene funkcionalizovať aby sa zvýšila ich stabilita. 0D materiály PQDs, ako CsPbI3 sa pripravia s rôznymi typmi ligandov, ktoré umožnia ich dobrú koloidnú stabilitu a zlepšenie fotovoltaických vlastností. V ďalšom štádiu sa pripravia jednotlivé kompaktné a usporiadané monovrstvy MXénových častíc a PQDs na rozhraní voda/vzduch modifikovanou Langmuir-Schaefer metódou. Následne sa uskutoční prenos monovrstiev na planárny substrát. Pripravené 2D a 0D nanočastice, ako aj tvorba monovrstiev sa budú komplexne charakterizovať z hľadiska štruktúry, elektrických a optických vlastností použitím rôznych metód vrátane in situ a ex situ GISAXS a GIWAXS. Zabudovanie monovrstvy MXénov a PQDs ma rozhranie ETL resp. HTL a aktívnej perovskitovej vrstvy v planárnych priamych a invertovaných perovskitových solárnych článkoch (PSC), preskúmanie procesu rasu aktívnej vrstvy na nich a pochopenie vplyvu nových zabudovaných vrstiev na kvalitu rozhrania a na výkonnosť PSC a na ich stabilitu je ďalším cieľom projektu. Z pripravených MXénov rôznych typov a PQDs sa pripravia inovatívne dvojvrstvy, ich usporiadanie - monovrstva PQDs na monovrstve MXénu na pevnom substráte a komplexná charakterizácia ich štruktúrnych, optických a elektronických vlastností, meranie fotolumiscencie v závislosti od parametrov MXénových a modifikovaných PQDs častíc poskytnú nové poznatky, ktoré bude možné využiť pri aplikácii týchto nových materiálov v optoelektronike.

Imobilizácia a koimobilizácia viabilných celobunkových biokatalyzátorov s enzýmovými kaskádami pre produkciu chemických špecialít, vývoj metód ich charakterizácie a bioreaktorové inžinierstvo.

Immobilization and co-immobilization of viable whole-cell biocatalysts with enzyme cascades for production of chemical specialties, development of methods for their characterization and bioreactor engineering.

Doba trvania:	1.7.2021 - 30.6.2026
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Lacík Igor DrSc.
Anotácia:	Cieľom je získanie nových poznatkov a vývoj metodík charakterizácie v rámci výskumu viabilných celobunkových imobilizovaných biokatalyzátorov na produkciu chemických látok formou kaskádových systémov. Tým sa rozšíria možnosti vývoja priemyselných kaskádových biokatalyzátorov, využívajúcich výhody enzýmov zo skupiny Baeyer-Villigerových monooxygenáz.

Inovácia produktového portfólia spoločnosti Novplasta

Innovation of the product portfolio of the company Novplasta

Doba trvania:	1.8.2020 - 31.7.2023
Program:	Štrukturálne fondy EÚ Výskum a inovácie
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Špitálsky Zdenko PhD.
Anotácia:	V projekte sú definované dva základné ciele, oba zamerané na environmentálne riešenia výroby plastových fólií. Jedným z nich je vývoj obalových fólií s výrazne zníženou hrúbkou pri zachovaní funkčných vlastností fólií pôvodnej hrúbky. Predpokladom je zvýšenie pevnostných parametrov tak, aby celková nosnosť tenších fólií bola rovnaká, prípadne vyššia ako pôvodných fólií pred inováciou. Druhým cieľom je zavedenie výroby biodegradovateľných fólií použitím technológií, ktoré má Novplasta k dispozícii.

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

-

Doba trvania:	1.12.2022 - 30.9.2025
Program:	SASPRO
Zodpovedný riešiteľ:	Assoc. Prof. Omar Ahmad Mohamed PhD.
Anotácia:	V poslednom čase sa venuje nadmerná pozornosť vývoju systémov na podávanie liekov (DDS). Tieto systémy boli navrhnuté s cieľom zmierniť obmedzenia konvenčných terapeutík, pretože majú schopnosť zvýšiť rozpustnosť liečiva, predĺžiť biologickú aktivitu a zlepšiť terapeutickú účinnosť. Inteligentné polymérne hydrogély boli potenciálne navrhnuté na kontrolované a cielené podávanie liečiv vďaka ich atraktívnym vlastnostiam, ako je biologická odbúrateľnosť, jednoduchá modifikácia, biokompatibilita a netoxickosť. Kovovo-organické "rámce" (MOF) našli potenciálne využitie ako nosiče liečiv vďaka svojim pozoruhodným vlastnostiam vrátane dobre definovanej štruktúry, veľmi vysokého povrchu a pórovitosti a jednoduchej funkcionalizácie. V tomto projekte sa pokúsime vyvinúť nové biopolymérové kompozity ako inteligentné nano/mikro-hydrogélové nosiče na riadené a cielené podávanie liečiv. V tomto projekte sa najprv skonštruujú rôzne jednoduché a binárne MOFy a skombinujú sa s inteligentnými citlivými derivátmi chitosanu prostredníctvom procesov povrchovej úpravy a funkcionalizácie. Okrem toho sa skonštruujú nové bioaktívne kompozitné hydrogély s cieľom vyvinúť inteligentné nosiče s jadrom citlivým na pH na báze funkcionalizovaného chitosanu (napr. aminovaného chitosanu), derivátu celulózy (CMC) a oxidu grafénového (aminované/karboxylové deriváty). Okrem toho sa vyvinú nové inteligentné hydrogélové kompozity prostredníctvom štepenia β-cyklodextrínu (β-CD) s derivátom chitosanu a MOF. Budú sa optimalizovať faktory ovplyvňujúce proces syntézy a formulácie. Vyvinuté inteligentné biokompozity sa budú charakterizovať pomocou niekoľkých fyzikálno-chemických charakterizačných nástrojov, ako sú FTIR, TGA, TEM, SEM, XRD, Zeta potenciál, BET a analyzátor veľkosti častíc. Bude sa skúmať citlivosť na pH, účinnosť nakladania liečiva a profily uvoľňovania liečiva in vitro. Bude sa hodnotiť cytotoxicita, biokompatibilita a biodegradovateľnosť vytvorených inteligentných biokompozitov.

MICROPAN: Cielený dizajn hydrogélových mikrokapsúl pre imunitnú ochranu pankreatických ostrovčekov v liečbe cukrovky.

Rational design of hydrogel microcapsules for immunoprotection of transplanted pancreatic islets in diabetes treatment.

Doba trvania:	1.7.2019 - 30.6.2023
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Lacík Igor DrSc.
Anotácia:	Projekt je pokračovaním našich snáh o systematické štúdium korelácie medzi selekciou polymérov, enkapsulačnými podmienkami, vlastnosťami mikrokapsúl a ich in vivo správaním. Takéto štúdium je umožnené vďaka našim doterajším skúsenostiam s prípravou a testovaním multikomponentných PMCG mikrokapsúl. Projekt umožní lepšie pochopenie mechanizmu tvorby mikrokapsúl polyelektrolytovou komplexáciou a prispeje k budúcemu cielenému dizajnu mikrokapsúl pre imunitnú ochranu transplantovaných buniek.

Mikrosféry pripravené dvojitým kovalentným a nekovalentným sieťovaním alginátov so samoregeneračnou schopnosťou pre bunkovú enkapsuláciu

Microspheres based on dual non-covalently and covalently crosslinked alginates with self-healing properties for cell encapsulation

Doba trvania:	1.1.2020 - 31.12.2023
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Heydari Abolfazl PhD.

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.

Molekulovo-dynamické simulácie topologicky uväznených a obmedzených polymérov

Molecular dynamics simulations of topologically confined and constrained polymers

Doba trvania:	1.1.2020 - 31.12.2023
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Račko Dušan PhD.
Anotácia:	Projekt je zameraný na molekulovú dynamiku topologicky obmedzených a stesnaných polymérov, so zreteľom na bio-polyméry ako sú DNA a chromatín. Cieľom projektu bude vývoj nového špecializovaného hrubozrnného modelu na simulácie DNA, nové molekulovo-dynamické simulácie molekúl s topologickým obmedzením a stesnaných molekúl s biologickými a nano-technologickými dôsledkami, a použitie skôr vyvinutých výpočtových nástrojov na nové oblasti výskumu. Zameranie projektu je multidisciplinárne, spájajúce rôzne oblasti zahŕňajúce polymérnu fyziku, výpočtovú fyziku, biofyziku, molekulárnu biológiu a nanotechnológiu s akcentom na rozvoj spoluprác a disemináciu nových vedomostí. Výsledkom projektu bude 5-8 vedeckých článkov a diseminačné activity rozdelené do viacerých pracovných balíkov.

Nanokompozity na báze elastomérnych zmesí so zvýšenou odolnosťou voči difúzii plynov vrátane vodíka

Nanocomposites based on elastomeric blends with improved resistance to diffusion of gases including hydrogen

Doba trvania:	1.7.2021 - 31.12.2023
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Prof. Ing. Chodák Ivan DrSc.
Anotácia:	Cieľom projektu je výskum aplikačného potenciálu vybraných skupín plnív elastomérnych zmesí s nanočasticami vyznačujúcimi sa schopnosťou vytvárať v elastomérnej matrici orientované lamelárne štruktúry brániace difúzii plynov a iných nízkomolekulárnych látok elastomérnym kontínuom. Predmetom skúmania budú plnivá na báze montmorilonitov (MMT), grafénových nanoplatničiek (GNP), vrstevnatých dvojitých hydroxidov (LDH) a ich kombinácií s potenciálnym synergickým účinkom a metodológia ich zapracovania do elastomérnych matríc predovšetkým na báze etylén – propylén – diénových terpolymérov (EPDM) a tiež elastomérov na báze styrén – butadiénového kaučuku (SBR), prírodného kaučuku (NR) a akrylonitril – butadienového kaučuku (NBR). Výstupom riešenia bude súbor poznatkov o efektívnosti aplikácie vrstevnatých nanoplnív a ich synergických kombinácií pri zvyšovaní odolnosti elastomérnych materiálov voči difúzii plynov a iných nízkomolekulárnych látok a optimalizované postupy prípravy takýchto elastomérnych zmesí s osobitným dôrazom na potenciálnu aplikáciu týchto materiálov v oblasti vodíkových technológií. Aplikačným výstupom riešenia budú receptúry a technologické postupy prípravy elastomérnych zmesí pre výrobu tesniacich elementov a výrobkov technickej gumy s použitím plnív s nanometrickou veľkosťou častíc vytvárajúcich orientované lamelárne štruktúry s podstatne zvýšenou odolnosťou voči priepustnosti plynov a nízkomolekulárnych látok, ktorých realizátorom bude akciová spoločnosť VEGUM so sídlom v Dolných Vesteniciach.

Ochrana povrchov pred adsorpciou proteínov: poly(etylénoxid) vs poly(2-oxazolín)

Protection of surfaces against protein adsorption: poly(ethylene oxide) vs poly(2-oxazoline)

Doba trvania:	1.1.2020 - 31.12.2023
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Benková Zuzana PhD.
Anotácia:	Cieľom tohto projektu je štúdium interakcií medzi povrchmi ireverzibilne pokrytými poly(etylénoxidom) (PEO) alebo poly(2-oxazolínom) (POX) pri rôznej povrchovej hustote a peptidmi rôznej afinity k vode s použitím atomistických molekulovo dynamických (MD) simulácií za účelom určiť úlohu vody v týchto interakciách. Okrem entalpického príspevku k interakciám medzi peptidom a zakotvenými polymérnymi reťazcami je zaujímavé sledovať aj entropický príspevok súvisiaci s molekulami vody vypudenými zo zakotvenej vrstvy. V jednom usporiadaní bude interagovať voľný peptid s polymérmi pokrytým silikátovým povrchom. V ďalšom usporiadaní sa bude peptid zakotvený na inom povrchu približovať k pokrytému silikátovému povrchu pôsobením vonkajšej sily. Získa sa závislosť sily od vzdialenosti peptidu od pevného podkladu. Existencia minima na tejto závislosti bude znamenať adsorpciu peptidu. Porovnanie výsledkov z obidvoch usporiadaní ukáže, či sú tieto usporiadanie ekvivalentné, teda či sú experimentálne zistenia aplikovateľné na biologické podmienky. Uskutoční sa tiež štúdium systémov zložených z uhlíkových nanorúriek (CNT) pokrytých s PEO alebo POX interagujúcimi s rozličnými peptidmi, aby sa poukázalo na odlišnosti v správaní polymérnych vrstiev zakotvených na planárnom a zakrivenom podklade. MD simulácie sa uskutočnia pre systémy bez vody, v prítomnosti vody a v roztoku NaCl.

Pokročilá fotochemicky indukovaná radikálová polymerizácia s prenosom atómu tolerantná k prítomnosti kyslíka.

Advanced Oxygen Tolerant Photochemically Induced Atom Transfer Radical Polymerization.

Doba trvania:	1.7.2020 - 30.6.2024
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Mosnáček Jaroslav DrSc.
Anotácia:	Projekt je zameraný na vývoj fotochemicky indukovanej radikálovej polymerizácie s prenosom atómu aplikovateľnej aj v prítomnosti vzduchu za rôznych špecifických podmienok. Takáto polymerizácia bude obovským krokom smerom k ekologickému a priemyseľne ľahko realizovateľnému procesu pre prípravu materiálov a nanomateriálov pre rôzne aplikácie vrátane biomedicíny.

Pokročilé bioaktívne hydrogélové materiály pre regeneratívnu medicínu.

Advanced bioactive hydrogel materials for regenerative medicine.

Doba trvania:	1.9.2022 - 29.2.2024
Program:	Štrukturálne fondy EÚ Regionálny operačný program
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Lacík Igor DrSc.
Anotácia:	Vývoj hydrogélových biomateriálov s bioaktívnymi látkami a imobilizovanými kmeňovými bunkami, ktoré budú vhodné pre opravu poškodenej chrupavky až po testovanie v in vivo podmienkach.

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

Polymérne kompozity pre 3D tlač

Polymer Composites for 3D Printing.

Doba trvania:	1.1.2020 - 31.12.2023
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Špitálsky Zdenko PhD.
Anotácia:	Projekt je zameraný na vývoj nových progresívnych polymérnych kompozitov pre potenciálne aplikácie v 3D tlači. Budú sa skúmať rôzne typy plnív, ako napr. prírodné materiály (halloyzit, konopné vlákna), uhlíkové plnivá (uhlíkové vlákna, expandovaný grafit, nanodiamanty, uhlíkové nanorúrky), kovy a zliatiny, alebo ich vzájomná kombinácia. Ako polymérna matrica sa otestujú biodegradovateľné polyméry na báze kyseliny polymliečnej alebo polyhydroxybutyrátu a syntetické termoplasty typu polyetyléntereftalátu. Prešetrí sa vplyv plniva, štruktúry alebo geometrie na mechanické, termické, elektrické a spracovateľské vlastnosti výsledných kompozitov. Pripravené polymérne kompozity sa otestujú ako struny do priemyslených 3D tlačiarní.

Polyméry a polymérne materiály s pridanou hodnotou z obnoviteľných zdrojov.

Polymers and polymeric materials with added value from renewable resources.

Doba trvania:	1.1.2021 - 31.12.2024
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Danko Martin PhD.
Anotácia:	Multidisciplinárny projekt zahrňujúci polymérnu syntézu a fyzikálno-chemickú analýzu je zameraný na prípravu a použitie sieťovaných polymérnych materiálov na báze úplne alebo čiastočne prírodných (obnoviteľných) zdrojov. Ako obnoviteľné materiály budú študované napríklad kyselina polymliečna (z kyseliny mliečnej), polyhydroxybutyrát (mikrobiálna syntéza) alebo deriváty butyrolaktónov (napr. metylén-butyrolaktón z tulipánov), ktoré sú vhodné pre prípravu funkčných polyesterov, poly(met)akrylátov a polyamidoamínov. Tieto funkčné polyméry sú po chemickej modifikácií a zosietení vhodné na prípravu funkčných biokompatibilných a degradovateľných inžinierskych materiálov využiteľných v obalovom priemysle, poľnohospodárstve alebo i na úpravu povrchov. Syntéza polymérov, charakterizácia a funkcionalizácia sú čiastkové ciele projektu. Hlavným cieľom je produkcia vitrimérov, t.j. špeciálneho typu polymérnych sietí schopných opätovného spracovania a samoobnovenia bez straty mechanických vlastností po opakovaných cykloch.

Štrukturálne-dynamické vlastnosti oligomérov a polymérov v objemovom stave a v uväznených stavoch pórovitých anorganických matríc.

Structural-dynamic properties of oligomers and polymers in the bulk and confined states of porous anorganic matrices.

Doba trvania:	1.1.2020 - 31.12.2023
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Bartoš Josef DrSc.
Anotácia:	Experimentálny a modelový základný výskum zmien fyzikálnych vlastností vybratých modelových oligo- a polymérov pomocou originálne kombinovaného nasadenia mikroskopických externých próbovacích ESR a PALS techník spolu s makroskopickou charakterizáciou pomocou BDS a DSC techník.

Vplyv nadmolekulovej štruktúry na úžitkové vlastnosti zmesí biodegradovateľných polymérov s termoplastickým škrobom

Influence of supramolecular structure on ultimate properties of blends of biodegradable polymers with thermoplastic starch

Doba trvania:	1.1.2021 - 31.12.2024
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Mosnáčková Katarína PhD.
Anotácia:	Projekt je zameraný na optimalizáciu prípravy nových typov termoplastického škrobu a to výberom vhodných plastifikátorov, chemickou modifikáciou, sieťovaním a použitím stužujúcich plnív. Rozsiahle možnosti kombinovanej úpravy fyzikálnych vlastností umožnia využiť termoplastické škroby ako minoritné komponenty v zmesiach s vybranými polymérnymi matricami s cieľom zvýšiť kompatibilitu zložiek zmesi a pripraviť biodegradovateľný materiál, ktorý bude spĺňať požiadavky na plánované použitie. Bude sa skúmať aj možnosť využitia termoplastického škrobu s vyhovujúcimi mechanickými vlastnosťami ako majoritnej zložky zmesi pre prípravu materiálov pre náročnejšie aplikácie. Techniky NMR umožnia zistiť zmeny nadmolekulovej štruktúry zmesí v režime dynamických deformácií na úrovni segmentov makromolekúl a korelovať ich s makroskopickými fyzikálnymi vlastnosťami zmesi dôležitými z hľadiska vybranej aplikácie.

Vybudovanie Centra pre využitie pokročilých materiálov Slovenskej akadémie vied.

Creation of Centre for Advanced Materials Application of the Slovak Academy of Sciences.

Doba trvania:	1.7.2019 - 30.6.2023
Program:	Štrukturálne fondy EÚ Výskum a inovácie
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Mosnáček Jaroslav DrSc.
Anotácia:	Cieľom predloženého projektu je etablovať v SAV organizáciu Centrum pre využitie pokročilých materiálov SAV (CEMEA SAV) ako centrum špičkového orientovaného výskumu v oblasti pokročilých materiálov a technológií, ktorý bude realizovaný v spolupráci s partnermi projektu. Ústrednou výskumnou témou projektu je modifikácia povrchov a rozhraní pre nové funkcionality štruktúr a prvkov v oblasti pokročilých (nano)materiálov, biomedicíny a udržateľnej energie. Z pohľadu typu materiálov sa zameriame na výskum nových nízkorozmerných nanomateriálov (nanoobjektov), nových kompozitov a nových vrstvových štruktúr so zlepšenými alebo novými vlastnosťami zaujímavými pre pokročilé aplikácie.

Výskyt mikroplastov a vybraných mikropolutantov v povrchových a pitných vodách Slovenska a ich účinné odstránenie pomocou progresívnych postupov.

The occurence of microplastics and selected micropollutants in surface and drinking waters of Slovakia and their effective removal by progressive processes.

Doba trvania:	1.7.2020 - 31.5.2024
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Bondarev Dmitrij PhD.
Anotácia:	Cieľom projektu je monitoring mikroplastov, pesticídov, liečiv, drog a ich metabolitov v pitných vodách SR a v povodí rieky Váh. V projekte budú intenzívne analyzované aj čistiarne odpadových vôd a ich možný vplyv na povodie Váhu. Okrem toho sa projekt zaoberá aj testovaním progresívnych spôsobov čistenia pitných a odpadových vôd akými sú ozonizácia, nanomateriály, membrány, Fentonova reakcia, železany, enzýmy či vodné rastliny.

Využitie kontrolovaných polymerizácií pre prípravu nanočastic a kompozitov.

Utilization of controlled polymerizations in the preparation of nano-particles and composites.

Doba trvania:	1.1.2020 - 31.12.2023
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Bondarev Dmitrij PhD.
Anotácia:	Cieľom projektu je pripraviť blokové kopolyméry nové alebo novým spôsobom. Druhou skupinou látok sú kompozity. Použijeme kombináciu známych syntéz a nových riadených robustných polymerizácií vyvíjaných na Ústave polymérov SAV. Kopolyméry a kompozity budú mať špecifickú štruktúru navrhnutú s ohľadom na ich možné aplikácie v transporte liečiv, organickej elektronike, membránach pre batérie, senzoroch alebo v konštrukčných kompozitoch. U blokových biokompatibilných kopolymérov je cieľom vyskúšať polymerizáciu typu PISA - prevedenie týchto reakcií foto-iniciovanou ATRP je v literatúre prakticky neznáme - my chceme použiť novú nízkoteplotnú ATRP polymerizáciu, ktorá umožní PISA.

Vývoj imunoaktívnych polymérnych nosičov pre fotodynamickú terapiu

Development of immunoactive polymer carriers for photodynamic therapy.

Doba trvania:	1.1.2021 - 31.12.2023
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Kroneková Zuzana PhD.
Anotácia:	Hlavným cieľom tohto projektu je vývoj polymerného systému so zlepšenou terapeutickou funkciou pre liečbu rakoviny. Jeho podstatou je spojenie polyméru, ktorý spĺňa funkciu nosiča, ale zároveň má vďaka svojej štruktúre imunomodulačné účinky a vie aktivovať bunky imunitného systému, ktoré v kombinácii s uvoľneným liečivom pôsobia protirakovinovo.

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: 30