Ústav materiálov a mechaniky strojov SAV, v. v. i.
Názov témy
Vývoj nového typu biomedicínského resorbovateľného kompozitu na báze zinku
Program DŠ
Progresívne materiály a materiálový dizajn
Rok prijímania
2024
Meno školiteľa/-ky
Ing. Martin Balog, PhD.
Kontakt:
Prijímajúca škola
Materiálovotechnologická fakulta STU v Trnave
Stručná anotácia
Cieľom dizertačnej práce je vývoj novej generácie biomedicínskych kompozitov s kovovou matricou (MMC) na báze zinku (Zn) vyrobených metódami práškovej metalurgie (PM) s ultrajemnozrnnou (UFG) štruktúrou in-situ stabilizovanou nanometrickými disperzoidmi oxidu zinočnatého (ZnO) s mechanickými, koróznymi a biologickými vlastnosťami optimalizovanými pre implantológiu, najmä na aplikáciu stentov a ortopedických vnútorných fixačných zariadení, ktoré riešia nedostatky súčasných bioabsorbovateľných materiálov. Počas interdisciplinárnej práce bude doktorand zodpovedný za: i) výrobu a optimalizáciu technológií prípravy MMC pomocou rôznych PM technológií, ii) mikroštrukturálnu charakterizáciu a mechanické testovanie MMC, iii) štúdium stabilizačného účinku vneseného in-situ ZnO disperzoidmi do intenzívne deformovanej Zn matrice, iv) štúdium korózneho správania v simulovaných prostrediach a v) in-vitro biologické štúdie odozvy bunkových kultúr MMC eluátov. Vyžaduje sa aby bol doktorand zručný pre experimentálny ako aj analytický typ výskumu. Očakáva sa, že doktorand zvládne rôzne technológie prípravy MMC pomocou PM, využije metódy termickej analýzy (TGA, DSC), elektrónovej mikroskopie (SEM, TEM), spektrometrické metódy (EBSD, EDS), röntgenovú difrakciu (XRD), mechanické (ťahové testy, tvrdosť, DMA, creep, únava) a korózne testy. Doktorand sa bude spolupodieľať na in-vitro testoch biologickej odozvy bunkových kultúr (MTT, ROS, comet, baktericidná štúdia). Doktorandská práca bude podporená projektom aplikovaného výskumu a študent bude úzko spolupracovať s Biomedicínskym centrom SAV a ďalšími zahraničnými inštitúciami. Výhodou je predchádzajúca prax súvisiaca s podobným typom materiálového výskumu, plynulá a aktívna znalosť anglického jazyka, schopnosť pracovať v dynamickom tíme a samostatnosť.