Projektová činnosť

Medzinárodné

SIMUFER – Feroelektrické a magnetoelektrické materiály
Ferroelectrics and magnetoelectric multiferroics
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kovaľ Vladimír, DrSc.
Anotácia: Cieľom COST Akcie „SIMUFER“ je vybudovať európsku odbornú platformu vysokej úrovne v oblasti monofázových a multifázových feroických a multiferoických materiálov nanoštruktúrnej povahy s obmedzenými geometriami, v ktorých sú nové vlastnosti definované kontrolovanou veľkosťou, tvarom a javmi na rozhraniach.
Web stránka projektu: http://stoner.phys.uaic.ro/cost/
Doba trvania: 13.1.2010 – 31.5.2014
NCM – Kompozity s novými funkčnými a štruktúrnymi vlastnosťami prostredníctvom nanomateriálov
Composites with Novel Functional and Structural Properties by Nanoscale Materials (Nano Composite Materials-NCM)
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Medvecký Ľubomír, DrSc.
Anotácia: Zamerať sa na výskum a vývoj nanokompozitných biomateriálov typu calcium fosfát-biopolymér s cieľom zlepšenia ich vlastností. Podstatou bude najmä orientácia na pochopenie vzťahov medzi mikroštruktúrou nanokompozitu, charakterom a štruktúrou fázového rozhrania polymér-anorganické plnivo, spôsobom resp. typom ich vzájomnej väzby a finálnymi vlastnosťami kompozitu. Okrem toho budú študované nové postupy prípravy nanokompozitných biocementov z pohľadu prebiehajúcich mechanizmov fyzikálno-chemických dejov a kinetiky procesov Uvedené ciele sú v súlade s hlavným zameraním COST Action.
Doba trvania: 1.1.2008 – 31.3.2012
ELENA – Štúdium vzájomného vzťahu medzi mikroštruktúrou a vlastnosťami v progresívnych elektrokeramických materiáloch pripravených z nanopráškov
Structure-property Relationship Study in Advanced Nanostructured Electroceramic Materials
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kovaľ Vladimír, DrSc.
Web stránka projektu: www.cost539.cms-bg.net
Doba trvania: 27.5.2005 – 22.6.2009

Národné

VEGA – Kalcium fosfátové biocementy s biologicky aktívnou kvapalnou zložkou
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: MVDr. Giretová Mária, PhD.
Doba trvania: 1.1.2023 – 31.12.2025
Katalyzátory pre elektrolýzu vody v membránových elektrolyzéroch.
Catalysts for water splitting in membrane electrolyzers.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Strečková Magdaléna, PhD.
Anotácia: Vodík je flexibilný a čistý nosič energie, pretože ponúka nielen perspektívu veľkých skladovacích kapacít zelenej elektriny na týždne či mesiace, ale aj široké spektrum ďalších možností dekarbonizácie priemyslu. Rozvoj aktivít v oblasti vodíkových technológií podporila Európska komisia vo svojom strategickom dokumente „Stratégia vodíka pre klimaticky neutrálnu Európu“. Slovensko má dnes vypracovanú národnú vodíkovú stratégiu. V súčasnosti v Košiciach vzniká Vodíkové technologické centrum s hlavnou koncepciou „Power-to-Gas“ využívajúcou obnoviteľné zdroje energie. Elektrolýza vody sa javí ako najsľubnejšia technológia výroby vodíka. Bimetalické fosfidové nanočastice predstavujú budúce náhrady drahých kovov a kritických surovín v elektrolyzéroch a palivových článkoch. Hlavnou výzvou tohto projektu je zníženie výrobných nákladov na výrobu vodíka a zároveň udržanie vysokej účinnosti elektrolýzy vody v membránových elektrolyzéroch.
Doba trvania: 1.1.2023 – 31.12.2025
HERO – 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 využívaniavodíkových 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 nafosílnych palivách. Voda je dôležitým zdrojom vodíka a elektrolýza vody sa javí ako najsľubnejšia technológia navýrobu vodíka. Avšak skôr než bude možné uznať vodík za ekonomicky rentabilný zdroj paliva a využívať ho prerozsiahle aplikácie s mimoriadnym energetickým potenciálom, je nevyhnutné vyvinúť jednoduc hé, efektívne abezpečné metódy jeho získavania. Zatiaľ elektrochemicky najaktívnejšie katalyzátory pre vývoj vodíka (HER) snajnižším nadpätím sú vzácne kovy. Vysoké náklady a nedostatok vzácnych kovov motivujú vedcov k hľadaniukonkurenčných lacných alternatív. Vnútorná štruktúra fosfidov prechodných kovov ich predurčuje k využitiu akoelektrokatalyzátory, 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 elektródovejreakcii a tým zlepšenie elektrokatalytickej účinnosti. Preto je hlavnou výzvou tohto projektu zníženie výrobnýchnákladov na výrobu vodíka a zároveň udržanie vysokej účinnosti elektrolýzy vody v membrán ovýchelektrolyzéroch. 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
Komponat – Kompozitné biomateriály s komplexnými prírodnými aditívami
Composite biomaterials with complex natural additives
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Medvecký Ľubomír, DrSc.
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 extrakcievybraných skupín zlúčenín z prírodných produktov, čím sa zachová jednoduchosť prípravy, lacná finálna formabiomateriálu 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 pevnostiudržateľnej 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 rýchlejšejtransformácii 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
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 zmiešanýEuxTbyGdz-MOF systém solvotermálnou metódou z prekurzorov, nanesených na kremíkové substrátyspin-coating metódou. Určenie vplyvu koncentrácie acetátového činidla ako modulátora pri znižovaní veľkostičastíc 3D štruktúry pomôže objasniť mechanizmus fázových transformácii prebiehajúcich v jednotlivých filmoch vprocese 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 štruktúryschopnej generovať biele svetlo. Výsledky by mohli prispieť k rozšíreniu poznatkov o pórovitých filmoch zhľadiska ich možnej aplikácie ako senzorov v elektrotechnickom priemysle.
Doba trvania: 1.1.2020 – 31.12.2022
INJEHYB – Injektovateľné hybridné kompozitné biocementy
Injectable hybrid composite biocements
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Medvecký Ľubomír, DrSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na syntézu, prípravu a charakterizáciu modifikovaných a nových typov injektovateľnýchhybridných biocementov s vysokou bioaktivitou, štruktúrnou a chemickou biokompatibilitou s požadovanýmivlastnosťami pre lekárske aplikácie. Uvedené typy biomateriálov budú mať široké využitie v ortopédii (liečbakostných defektov a fraktúr, spevnenie endoprotéz atď.), pri rekonštrukcii kostných poranení v tvárovej časti aako bioaktívne adhezívne cementy v zubnom lekárstve.
Doba trvania: 1.8.2018 – 30.6.2021
Biomimeticky vytvrdzované hydrogél/kalcium fosfátové cementy
Biomimetically hardened hydrogel/calcium phosphate cements
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Medvecký Ľubomír, DrSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na výskum a vývoj hydrogél/kalcium fosfátových biocemetov s optimalizovaným obsahom vápnikových a fosforečnanových iónov koncentrovaných v hydrogéloch, ktoré v tomto usporiadaní umožniabiomimetickú precipitáciu kalcium fosfátov so špecifickou orientáciou nanočastíc, čo ovplyvní pevnosť rozhrania,mikroštruktúru a vlastnosti cementových kompozitov. Zámerom projektu bude výskum a vývoj nového spôsobu tvorby pórov väčších rozmerov pomocou makropórovitých resorbovateľných častíc pridávaných do cementovej pasty a analýza vzťahu charakteru častíc na konečné vlastnosti cementov. Výsledný systém bude mimikovať zloženie kostného tkaniva a napodobňovať osifikačné procesy tvorby kostného tkaniva prostredníctvom hydrogélovej zložky.
Doba trvania: 1.1.2017 – 31.12.2019
Vplyv lantanoidov na štruktúru a nanomechanické vlastnosti pyrochlórových polymorfných Ln(Nb, Ta)O4 tenkých filmov pripravených sol-gel procesom.
Effect of lanthanides on structure and nanomechanical properties of pyrochlore polymorphic Ln(Nb, Ta)O4 thin films prepared by sol-gel process.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Bruncková Helena, PhD.
Anotácia: Projekt je zameraný na výskum štruktúry transparentných nanokryštalických tenkých filmov na báze lantanoidovs nióbom a tantalom vo forme pyrochlórových ortoniobičnanov a ortotantaličnanov s feroelastickýmivlastnosťami. Polymorfné LaNbO4 a LaTaO4 tenké filmy budú pripravené jednotlivo aj s prídavkom ďalšíchlantanoidov sol-gel procesom z prekurzorov nanesených na kremíkové substráty spin-coating metódou. Určenievplyvu zložky neodýmu, samária, európia a gadolínia na štruktúru oboch systémov pomôže objasniťmechanizmus fázových transformácii prebiehajúcich v tenkých filmoch v procese ohrevu. Okrem toho je projektorientovaný na charakterizáciu mechanických vlastností film/substrátových systémov nanoindentáciou a vzťahovmedzi nimi. Elastický modul a tvrdosť jednotlivých LaNbO4 a LaTaO4 filmov budú určené z ich kompozitnýchhodnôt. Výsledky by mohli prispieť k rozšíreniu poznatkov o feroelastických filmoch z hľadiska ich možnejaplikácie ako tuhých elektrolytov v elektrotechnickom priemysle.
Doba trvania: 1.1.2017 – 31.12.2019
Fázové transformácie v sol-gel R1/3(Nb, Ta)O3 keramike a tenkých filmoch na báze prvkov vzácnych zemín
Phase transformation in sol-gel R1/3(Nb, Ta)O3 ceramics and thin films based on rare earth elements.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Bruncková Helena, PhD.
Anotácia: Hlavná časť projektu je zameraná na štúdium sol-gel procesov prebiehajúcich počas prípravy R1/3MO3 (R = La, Nd, Eu a M = Nb, Ta) prekurzorov perovskitovej keramiky a tenkých filmov a vplyv polymérneho M-komplexu na fázové zloženie, mikroštruktúru a mechanické vlastnosti. La1/3NbO3 a La1/3TaO3 tenké filmy budú pripravené metódou spin-coating na SiO2/Si substrátoch zo sólov, syntetizovaných polymérnym komplexným sol-gel procesom s rozdielnym rozpúšťadlom (metanol, etanol) a chelatačným činidlom (kyselina citrónová, vínna). Pri príprave prekurzorov na báze prvkov vzácnych zemín R (R = La, Nd a Eu) bude skúmaný vplyv teploty transformácie pyrochlórovej R3MO7 a RMO4 fázy na perovskitovú R1/3MO3 vo finálnej keramike a nanokryštalických filmoch. Okrem toho projekt bude orientovaný na štúdium vývoja morfológie a veľkosti nanočastíc a meranie mechanických vlastností keramických systémov nanoindentáciou.
Doba trvania: 1.1.2014 – 31.12.2016
Hybridné kompozitné systémy s bioskelnou zložkou
Hybrid composite systems with bioglass component
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Medvecký Ľubomír, DrSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na výskum a vývoj hybridných kompozitných systémov s bioskelnou zložkou prakticky aplikovateľných v rekonštrukčnej a regeneratívnej medicíne. Cieľom projektu je podrobnejšia analýzavzájomných vzťahov medzi interakciou rôznych typov polymérnej fázy, syntetizovanej počas prípravy kompozitov, s povrchom nanoskelných častíc a jej vplyv na mikroštruktúru, mechanické vlastnosti a biodegradáciou kompozitov. Dôležitou časťou projektu je štúdium nanohybridných kompozitov s homogénnoureaktívnou silikáto-organickou matricou vznikajúcou procesom sol-gel syntézy.
Doba trvania: 1.1.2014 – 31.12.2016
AMETIST – Biologicky odbúrateľné kovové materiály pripravené práškovými technológiami
Biodegradable metallic materials prepared by powder technologies
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kupková Miriam, CSc.
Web stránka projektu: http://ametist.saske.sk
Doba trvania: 1.7.2012 – 31.12.2015
Vývoj mikroštruktúry a fázová transformácia sol-gel prekurzorov bezolovnatých feroelektrických (K, Na)NbO3 tenkých filmov
Evolution of the microstructure and phase transformation of sol-gel precursors in lead-free ferroelectric (K, Na)NbO3 thin films
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Bruncková Helena, PhD.
Anotácia: Hlavná časť projektu je zameraná na štúdium procesov prebiehajúcich počas prípravy bezolovnatýchferoelektrických KNbO3 (KN), NaNbO3 (NN) a (K0.5Na0.5)NbO3 (KNN) tenkých filmov zo sólov a ich vplyv nafázové zloženie a mikroštruktúru. Enviromentálne prijateľné KNN tenké filmy budú pripravené metódouspin-coating na Al2O3 a SiO2/Si substráty zo sólov s rozdielnou koncentráciou, syntetizovaných sol-gelprocesom z octanov K a Na polymérnym Nb-komplexom. Pri príprave bude aplikovaná modifikovaná Pechinimetóda využívajúca Nb-etylénglykol-vínny komplex namiesto klasickej citrátovej. Okrem toho projekt budeorientovaný na štúdium procesov transformácie sólov na amorfné filmy po pyrolýze a finálne 1-3 vrstvové KNNnanokryštalické filmy s perovskitovou fázou ako aj vývoj mikroštruktúry.
Doba trvania: 1.1.2011 – 31.12.2013
MICOMAT – Kompaktizácia, mikroštruktúra a vlastnosti mikrokompozitných materiálov na báze povlakovaných Fe práškov.
Compactizing, Microstructure an Properties of Microcomposite Materials based on Coated Fe Powders
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Dudrová Eva, CSc.
Anotácia: Cieľom projektu je výskum kompaktizácie, vývoja mikroštruktúry a vlastností mikrokompozitných materiálov na báze Fe práškov povlakovaných kovovou, keramickou, polymérnou vrstvou pri použití konvenčných a inovovaných postupov tvarovania a spekania. Základný výskum sa sústredí na deformačné a difúzne procesy vo vzťahu k mechanickým a chemickým interakciám pri kompaktizácii (tvarovanie a spekanie). Cieľom je a) identifikovanie morfologických, chemických a mikroštruktúrnych zmien interfázových oblastí povlak/substrát vo vzťahu k pôsobeniu tlaku a tepla pri kompaktizácii, b) identifikovanie mikroštruktúrneho zloženia spekaných mikrokompozitných materiálov, c) objasnenie mikromechanických a difúznych procesov uskutočnených počas kompaktizácie, d) analýza vlastností študovaných mikrokompozitných materiálov, e) určenie vzťahov medzi parametrami kompaktizácie, mikroštruktúrou a vlastnosťami (mechanické, elektrické, magnetické) študovaných mikrokompozitných materiálov. Študované systémy: povlak/substrát: Cu-Ni-X/Fe, Al2O3/Fe, FePo4/Fe, Somaloy. Metódy prípravy: jednoduché a viacnásobné jednoosové lisovanie za studena, spekanie s kontinuálnym monitorovaním pecnej atmosféry, kompaktizácia za tepla s prídavkom termosetových živíc. Metódy hodnotenia: lisovateľnoť, spekateľnosť, LOM, SEM+EDS, X-ray analýzy, digitálna obrazová a štatistická mikroštruktúrna analýza, mechanické, elektrické a magnetické vlastnosti
Doba trvania: 1.9.2008 – 31.12.2010
Sol-gel procesy syntézy feroelektrických nanoprekurzorov a ich vplyv na fázové zloženie a mikroštruktúru v tenkých vrstvách
Sol-gel processes of the synthesis of ferroelectric nanoprecursors and their influence on phase composition and microstructure in thin layers
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Bruncková Helena, PhD.
Anotácia: Hlavná cast projektu je zameraná na sol-gel procesy syntézy nanoprekurzorov PZT, PMN, PMnN, PFN aPZN feroelektrickej keramiky a tenkých vrstiev a ich vplyv na fázové zloženie vo finálnych materiáloch. Naprípravu feroelektrických tenkých vrstiev zo sol-gel roztokov na substrát metódou spin-coating, budú novýmsol-gel procesom z organických komponentov syntetizované hybridné kompozitné suspenzie, dispergovanímnanoprekurzorov v sóloch. Castou projektu je tiež štúdium procesov formovania výslednej perovskitovej fázy vtenkých vrstvách pocas tepelného spracovania a vývoja mikroštruktúry ako aj analýza ich vztahu k fyzikálnymvlastnostiam.
Doba trvania: 1.1.2008 – 31.12.2010
CELMEF – Korelácia elekrofyzikálnych a mechanických vlastností s mikroštruktúrnymi parametrami vo feroelektrických materiáloch perovskitového typu
Correlation between the electrophysical and mechanical properties and microstructural parameters in perovskite-type of ferroelectrics
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Dusza Ján, DrSc.
Doba trvania: 1.2.2007 – 30.11.2009
Multikomponentné a dotované relaxátorové feroelektrické systémy na báze PZT a PMN s vysokou povrchovou aktivitou a chemickou homogenitou
Multicomponent and doped ferroelectric systems of relaxor type on PZT and PMN basis with high surface activity and chemical homogeneity
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Bruncková Helena, PhD.
Anotácia: Cieľom projektu je studovať multikomponentné a dotované relaxátorové feroelektrické systémy na báze PZT a PMN, pričom ich chemická kompozícia bude vybraná tak, aby bola vzájomným kompenzačným mechanizmom maximálne potlačená tvorba parazitných sekundárnych fáz degenerujúcich výsledné dielektrické vlastnosti. Systémy budú pripravené sol-gel procesom a bude skúmaná možnosť ich syntézy mechanochemickou cestou, ktorými sa zabezpečí ich optimálna homogenita a povrchová aktivita.
Doba trvania: 1.1.2005 – 1.12.2007