Kontakty
Intranet
EN
Medzinárodné
| H2MobilHydride – Vývoj a spracovanie pokročilých metalhydridových kompozitných materiálov pre uskladnenie vodíka určených pre mobilné aplikácie | |
| Developoment and processing of advanced metal hydride composites with specific microstructure properties for mobile hydrogen storage applications | |
| Program: | ERANET |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Nigutová Katarína, PhD. |
| Anotácia: | Inovačným cieľom tohto projektu je vyvinúť nový kovový hydridový kompozit, s vysokou kapacitou uskladneného vodíka, ktorá je blízka Mg zliatinám, ale s podstatne rýchlejšou kinetikou absorpcie a zlepšenou schopnosťou desorpcie vodíka z materiálu. Matricou kompozitu bude vysokoentropická zliatina (HEA) doplnená o prídavok druhej fázy MXénu, ktorá zlepší katalytické vlastnosti celkového kompozitu. Materiál bude pripravený vo forme prášku, ale aj v tvare tenkých pások a objemového materiálu. Projekt zlepší základné pochopenie mechanizmov riadiacich hydrogenáciu a vysokoteplotné správanie kompozitov na báze HEA a tiež poskytne funkčný model nového kompozitného materiálu na skladovanie vodíka, po ktorom bude nasledovať technológia jeho výroby. |
| Doba trvania: | 1.5.2023 – 30.4.2026 |
Národné
| BioResMat – Vývoj pokročilých materiálov budúcich bioresorbovateľných implantátov | |
| Development of advanced materials for future bioresobable implants | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Molčanová Zuzana, PhD. |
| Anotácia: | V súčasnosti sa v chirurgickej praxi využíva niekoľko typov materiálov (keramiky, polyméry, kompozity polymérov a keramík a kovové materiály), ktoré slúžia ako kostné náhrady pri traumatických poškodeniach opornej sústavy ľudského tela. U kovových materiálov ide hlavne o titán a jeho zliatiny, korozivzornú oceľ, resp. zliatiny kobaltu a chrómu, ktoré v procese hojenia poskytujú dostatočnú oporu častiam tela prenášajúcim mechanickú záťaž. Novým prístupom v implantológii je použitie bioresorbovateľných materiálov pozostávajúcich výlučne z prvkov, ktoré sa ľudskom tele vyskytujú. Takýto materiál sa cielenou rýchlosťou rozkladá v tele pacienta, poskytuje mechanickú oporu len na obdobie hojenia, po ktorom sa kompletne vstrebe v tele pacienta.Cieľom projektu je vyvinúť úplne nové druhy bioresorbovateľných zliatin, ktorých pevnostné vlastnosti, biokompatibilita, ako aj nastaviteľná rýchlosť degradácie povedie k vývoju úplne nových materiálov vnútrotelových implantátov s čo najmenej invazívnym dopadom na pacienta. |
| Doba trvania: | 1.7.2024 – 30.6.2027 |
| BIORES – Výskum a vývoj bioresorbovateľných materiálov na báze Zn a Mg | |
| Research and development of bioresorbable materials for implants on the based of Zn and Mg | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Ballóková Beáta, PhD. |
| Anotácia: | Cieľom projektu je príprava a skúmanie vlastností nových typov kovových zliatin, ktoré budú vyrobené z bioabsorbovateľných prvkov na báze Zn, Ca a Mg pripravených metódou intenzívnych plastických deformácii, analýza mikromechanizmov porušovania vo vzťahu k mikroštruktúre a základným mechanickým a technologickým vlastnostiam. Z dôvodu vylepšenia mechanických a chemických vlastností budú tieto zliatiny mikrolegované prvkami: Mn, Li a Ag. Použité prvky sa v ľudskom organizme nachádzajú, a voči ním má telo prirodzenú biokompatibilitu. Budú tiež hodnotené tribologické parametre, lokálne mechanické vlastnosti, ako aj elektro-chemické vlastnosti. Štúdie z oblasti vývoja korózne odolných bioresorbovateľných zliatin naznačujú, že vhodným prídavkom mikrolegúr a vhodným termomechanickým spracovaním je možné dosiahnuť zlepšenie mechanických a chemických vlastností zliatin. |
| Doba trvania: | 1.1.2023 – 31.12.2025 |
| Vývoj a výskum vysokoentropických zliatin určených na efektívne uskladnenie vodíka | |
| Research and development of highentropy alloys for efficient hydrogen storage | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. Ing. Saksl Karel, DrSc. |
| Anotácia: | Cieľom projektu je vývoj a výskum vysokoentropických zliatin, ktorých primárnou funkciou bude uskladnenievodíka. Komerčné využitie vodíka je podmienené efektívnym a bezpečným uskladnením. Jedným znajefektívnejších spôsobov uskladnenia vodíka je jeho chemické viazanie v mriežke zliatin formoumetalhydridov. Zliatina TiVZrNbHf, je schopná uskladniť až 210 kg.m-3 vodíka. Problémom tejto zliatiny je všakjej pomerne vysoká hustota 7,81 g/cm3, pre aplikácie v doprave. Očakávame vyššie hmotnostné skladovaciekapacity u vysokoentropických zliatin (HEA), ktoré budú pozostávať z ľahších prvkov. V projekte navrhneme,pripravíme a plne charakterizujeme sériu nových HEA s nízkou hustotou < 7 g/cm3. Materiály, ktoré splniapodmienky absorpčnej schopnosti (>2 hm% a >220 kg H2/m3), nízkej teploty desorpcie <140°C a vysokejcyklickej absorpčno/desorpčnej stability (>1000 cyklov pri poklese kapacity o menej ako 10%). V projektezúročíme naše dlhoročné znalosti a odbornosť v oblasti návrhu, prípravy a charakterizácie HEA. |
| Doba trvania: | 1.1.2022 – 31.12.2024 |
| NOVEMBER – 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 |
| HydroHEA – 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 objemovéuskladnenie 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 vodíkovéhospodárstvo patrí medzi rozhodujúce technológie budúcnosti priemyslu v EÚ.Predkladaný projekt smeruje k naplneniu cieľa efektívneho a bezpečného uskladnenia vodíka. Z doterajších štúdiívyplýva, 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 inhigh entropy alloys" potvrdili, že vysokoentropická zliatina TiVZrNbHf dokáže vo svojej štruktúre uskladniťneuveriteľných "superior" 210 kg/m3 vodíka s pomerom vodíkových atómov ku kovovým (H/M) 2,5. Problémomtejto zliatiny je však jej pomerne vysoká hustota 7,81 g/cm3, ktorá je príliš vysoká pre aplikácie v doprave. Vprojekte navrhneme, pripravíme a plne charakterizujeme sériu úplne nových vysokoentropických materiálov snízkou hustotou < 7 g/cm3. Materiály, ktoré splnia podmienky absorpčnej schopnosti ( > 2 hm% a > 220 kgH2/m3), nízkej teploty desorpcie (< 140C) a vysokej cyklickej absorpčno / desorpčnej stability (> 1000 cyklov pripoklese kapacity o menej ako 10%) budeme patentovo chrániť. Tieto zliatiny budú taktiež testované vkonštrukčnom celku vodíkového kompresora, čo nepochybne prispeje k ďalšiemu zhodnoteniu výstupov tohtoprojektu. V projekte zúročíme naše dlhoročné znalosti a odbornosť v oblasti návrhu, prípravy a charakterizácievysokoentropických zliatin. |
| Doba trvania: | 1.7.2021 – 30.6.2024 |
| BiAll-2 – Vývoj nových bioresorbovateľných zliatin pre vnútrotelové implantáty | |
| Development of new bioresorbable alloys for intracorporeal implants | |
| 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 sariešiteľský kolektív s úspechom venuje už od roku 2014. Prirodzeným pokračovaním výskumných aktivít jezobrazenie experimentálnych výstupov do medicínskej praxe. To si však vyžaduje rozsiahlu investíciu výskumnýchmožností do zvýšenia plastickej deformovateľnosti zliatin, pri súčasnom zachovaní ich excelentnej pevnost i apomalej rýchlosti rozpúšťania. Vzhľadom k tomu, že hojenie traumatických poranení vyžaduje rôzne dobymechanickej 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 |