Projektová činnosť

Medzinárodné

AZCAI – Anti-amyloidná aktivita kompozitov na báze zeolitov a analýza so zobrazovaním vo vysokom rozlíšení a v reálnom čase
Anti-amyloid activity of zeolite-based composites and analysis with real-time 3d super-resolution imaging
Program: JRP
Zodpovedný riešiteľ: RNDr., Ing. Šipošová Katarína, PhD.
Doba trvania: 1.1.2022 – 31.12.2024
FMF – Flexibilné magnetické vlákna: Vlastnosti a aplikácie
Flexible Magnetic Filaments: Properties and Applications
Program: ERANET
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Kopčanský Peter, CSc.
Anotácia: Pre syntézu flexibilných magnetických vlákien sú vyvinuté rôzne technológie. Patria medzi ne spájanie magnetických mikročastíc DNA, adsorpcia magnetických častíc zväzkami polyelektrolytov, extrakcia reťazcov magnetozómov z magnetotaktických baktérií a iné. Flexibilné magnetické vlákna sú zaujímavé pre aplikácie ako „samo-hybné“ mikroobjekty (pre cielený transport), mikro-mixéry (pre mikrofluidiká), rôzne senzory (mikroreológia). Budú vyvinuté numerické algoritmy s cieľom predikcie správania sa vlákien v magnetických poliach rôznych konfigurácií, vrátane algoritmov založených na dynamike kriviek, metóde Boltzmannovej mriežky a Brownovskej dynamiky. Získané numerické výsledky budú porovnávané s experimentálnymi výsledkami merania prietokových polí okolo magnetických vlákien, ich nestabilitou vzpriamenia. V dôsledku toho sa vyvinie nová technológia na meranie DLS, ktorá umožní prístup k charakteristikám translačného a rotačného pohybu reťazca ako sú magnetické mikroobjekty.
Doba trvania: 1.9.2018 – 31.12.2022
NANOConVEX CIG – – Nanokvapaliny pre zariadenia na prenos tepla prúdením NANOConVEX CIG
Nanofluids for convective heat transfer devices NANOConVEX CIG
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan, CSc.
Anotácia: V projekte využíjeme nadobudnuté výsledky a skúsenosti v aplikáciách nami pripravených magnetických nanokvapalín vo vysokovýkonových transformátoroch za účelom zníženia ich pracovnej teploty, zvýšeniu odvodu tepla od jadra transformátora pri zachovaní ich izolačných charakteristík čo samozrejme bude mať vplyv na zvýšenie doby života a znížení nákladov na ich prevádzku.
Doba trvania: 1.5.2020 – 30.4.2021
MAGBBRIS – Nové magnetické biomateriály pre obnovu mozgu a zobrazovanie po mozgovej príhode
New MAGnetic Biomaterials for Brain Repair and Imaging after Stroke
Program: ERANET
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Kopčanský Peter, CSc.
Anotácia: Prípravou nového magnetického nano-biomateriálu dosiahneme obnovu tkaniva v súvislosti s ischemickými prípadmi. Využijeme výhody nanotechnológie doručiť terapeutický rastový faktor sekretom do oblasti poškodeného mozgu. Podľa World Health Organization až 15 miliónov osôb trpí každý rok infarktom mozgu. Dostupné liečenie je iba akútna trombolytická terapia (farmakologická alebo mechanická), ktorá je poskytnutá menej ako 10% postihnutým pacientom z dôvodov striktných výberových kritérií. Na druhej strane liečenie krvného riečiska nervových vlákien môže poskytnúť možnosť zahrnúť takýchto pacientov do procedúr. MAGBBRIS predstavuje skutočnosť, že rastúce faktory, sekretované endoteliálne bunky, s preukázaným potenciálom obnovy tkaniva môžu byť uzavreté v magnetickom biomateriáli a môžu byť bezpečne a úspešne zavedené do mozgu myši a tam indukovať obnovu tkaniva. V ischemickom mozgu sekretom môže byť podržaný pôsobením externého magnetického poľa a takto vylepšiť obnovu ciev a regeneráciu neurogenného tkaniva po infarkte.
Doba trvania: 1.3.2018 – 28.2.2021
NANOUPTAKE – Prekonanie bariiér pre komerčné využitie nanokvapalín (NANOUPTAKE)
Overcoming Barriers to Nanofluids Market Uptake ( NANOUPTAKE)
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan, CSc.
Anotácia: Nanokvapaliny sú definované ako kvapaliny obsahujúce nanometrové nanočastice so zvýšeným efektom prenosu tepla. Nanočastice zlepšujú efektívne výmenu tepla a uchovávanie tepelnej energie. Hlavným cieľom a zámerom projektu NANOUPTAKE COST Action je vytvorenie siete výskumných, vývojových a inovatívnych inštitúcií a kľúčových industriálnych partnerov na vývoj a rozvoj využitia nanokvapalín ako pokročilých materiálov pre prenos tepla a uchovávania tepelnej energie pre zvýšenie účinnosti tepelnej výmeny a systémov na zálohovanie energie. Jedná sa o vývoj a zvládnutie prípravy nanokvapalín a charakterizácie ich vlastností, aby bolo dosiahnuté zvýšenie efektívnosti prenosu základných vedeckých poznatkov do systému priemyselného využitia, aby sa umožnilo prekonať prekážky, ktoré teraz bránia tomuto primeranému transféru. Vzhľadom na zložitosť tohto cieľa, synergiu možno dosiahnuť len v dlhšom časovom rámci, a to prostredníctvom spoločných pracovných stretnutí, spoločných publikácií, spoločného výskumu v rámci Horizontu 2020 a výmene poznatkov s inými výskumnými skupinami v rámci iných COST Akcií.
Web stránka projektu: http://www.cost.eu/COST_Actions/ca/CA15119
Doba trvania: 19.4.2016 – 18.4.2020

Národné

NANOFLIT – Nano-funkcionalizácia kvapalín pre olejové transformátory
Nano-functionalization of liquids for liquid-immersed transformers
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Rajňák Michal, PhD.
Anotácia: Aktuálny rast spotreby elektrickej energie a ekologizácia jej distribúcie predstavujú spolu so súčasným zdražovaním materiálov na výrobu distribučných transformátorov výzvu pre aplikovaný výskum v oblasti elektroenergetiky. Zámerom predkladaného projektu je reagovať na túto výzvu funkcionalizáciou súčasne používaných kvapalín v elektrických transformátoroch s cieľom efektívne zvýšiť ich chladiacu účinnosť so zachovaním alebo zlepšením ich dielektrických a izolačných vlastností. Pre tento projekt budú vybrané kvapaliny používané v distribučných transformátoroch výrobcu, ktorý je odberateľom výsledkov tohto výskumu. Ide predovšetkým o komerčné kvapaliny na báze skvapalneného zemného plynu, syntetických a prírodných esterov. Na základe súčasných poznatkov vedeckého výskumu budú tieto kvapaliny funkcionalizované nanotechnologiami a nanomateriálmi, ktorými je možné výrazne zlepšiť tepelnú vodivosť, prirodzenú aj termomagnetickú konvekciu a zefektívniť tak celkový tepelný transport v kvapalinách. Na funkcionalizáciu budú použité nanoaditíva prevažne z uhlíka (fulerén, nanodiamant) a oxidov železa, či iných feromagnetických prvkov. Na funkcionalizovaných kvapalinách budú uskutočnené laboratórne merania fyzikálno-chemických, elektrických, magnetických a tepelných vlastností. Podľa výsledkov analýz laboratórnych experimentov a numerických simulácii budú vybrané nanokvapaliny s najväčším potenciálom pre zlepšenie tepelných a izolačných vlastností transformátora. Vybrané nanokvapaliny budú testované priemyselným partnerom (odberateľom výsledkov výskumu) a následne aplikované vo vybranom distribučnom 250 kVA transformátore. Takýto transformátor bude podrobený otepľovacím skúškam a elektrickým meraniam na transformátore. Je možné očakávať, že nanofunkcionalizáciou kvapalín sa dosiahne nižšia pracovná teplota transformátora, čo môže viesť k predĺženiu životnosti transformátora, ale aj k výrobe menších, materiálovo nenáročných transformátorov.
Doba trvania: 1.7.2023 – 30.6.2027
Procesy samousporiadania v mäkkých hybridných zmesiach kvapalných kryštálov a nanočastíc
Self-organization processes in soft hybrid mixtures of liquid crystals and nanoparticles
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Tomašovičová Natália, CSc.
Anotácia: Cieľom projektu je rozšíriť výskum kvapalných kryštálov dopovaných rôznymi nanočasticami z pohľadusamousporiadania, ktorý má nepopierateľný význam nielen vo všetkých oblastiach prírodných vied, ale mávýrazný dopad aj na spoločenské vedy. V takýchto kompozitoch je proces samousporiadania riadený slabýmvzájomným pôsobením nanočastíc, samousporiadaním matrice a topologickými defektami. Experimentálne sazameriame na samousporiadanie v týchto kompozitoch vyvolané elektrickým/magnetickým poľom na rôznychúrovniach (mikro-, nano-) a na preskúmanie tohto procesu v rôznych fázach, izotropnej, nematickej,cholesterickej. Očakávame, že naše výsledky môžu byť využité v aplikáciách ako je riadený transport materiálu,magnetické/elektrické prepínače/senzory, chemické senzory, biosenzory, mikrofluidné zariadenia, lab-on-a-chip zariadenia atď. Sme presvedčení, že systematické štúdie v tejto oblasti môžu zásadne zmeniť súčasnépoznanie.
Doba trvania: 1.1.2021 – 31.12.2024
NANOELEN – Nanokvapaliny v elektrotechnike
Nanofluids in Electrical Engineering
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Rajňák Michal, PhD.
Anotácia: Predkladaný projekt je zameraný na výskum nanokvapalín na báze alternatívnych chladiacich aelektroizolačných kvapalných médií, akými sú oleje na báze skvapalneného zemného plynu, prírodných esterova nové typy transformátorových olejov. Na báze týchto kvapalných médií budú pripravené nanokvapalinyobsahujúce magnetické nanočastice, fulerény, grafén, či uhlíkové nanorúrky. Účelom prípravy nanokvapalín jezlepšiť chladiacu účinnosť kvapalného média. Na pripravených nanokvapalinách budeme skúmať ichdielektrické, izolačné, magnetické a tepelné vlastnosti. Nakoniec, chladiaca účinnosť skúmaných nanokvapalínbude testovaná v elektrických transformátoroch so záťažou. Cieľom tohto projektu je teda vyvinúť zdokonalenékvapalné média pre chladenie a izoláciu v elektrotechnike, ktorých využitie bude mať potenciál úspory elektrickejenergie, predĺženia životnosti elektrotechnických zariadení a ochrany životného prostredia.
Doba trvania: 1.7.2019 – 30.6.2023
Makroskopicky anizotrópne kompozity na báze kvapalnych kryštálov a magnetických nanočastíc
Macroscopic anisotropic composites based on liquid crystals and magnetic nanoparticles
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Tomašovičová Natália, CSc.
Anotácia: Predkladaný projekt je zameraný na základný výskum kompozitných materiálov zložených z kvapalnýchkryštálov a rôznych magnetických nanočastíc. Kombinácia anizotrópnych vlastnosti kvapalných kryštálov s magnetickými vlastnosťami nanočastíc umožňuje pripraviť kompozity s unikátnymi magnetickými a optickými vlastnosťami, ktoré jednotlivé zložky same o sebe nevykazujú. Navrhované experimenty sa zameriavajú nazvýšenie citlivosti týchto kompozitných systémov (ktoré sú v kvapalnom stave) na magnetické pole a pripraviť materiály s unikátnymi dielektrickými, magnetickými a optickými vlastnosťami. Hlavným cieľom projektu je ovplyvniť citlivosť týchto anizotrópnych systémov na vonkajšie magnetické pole pridaním vhodných magnetických nanočastíc a urobiť pokrok pre ich potenciálnu aplikáciu v rôznych magneto-optických alebo dielektrických zariadeniach, napríklad ako senzorov nízkych magnetických polí alebo ako svetelná clona.
Doba trvania: 1.1.2017 – 31.12.2020
MVISION – Nanočastice v anizotrópnych systémoch
Nanoparticles in anisotropic systems
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Kopčanský Peter, CSc.
Anotácia: Predkladaný projekt je venovaný štúdiu komplexných anizotrópnych systémov na báze klasických termotrópnycha lyotropných (biologických) kvapalných kryštálov. Kvapalné kryštály predstavuju jedinečný druh kvapaliny, ktorása vyznačuje anizotrópiou. Štrukturalizačné procesy v týchto systémoch hrajú rozhodujúcu úlohu z hľadiskazákladného ale aj aplikovaného výskumu. Hlavným cieľom projektu je ovplyvniť citlivosť vyššie spomínanýchanizotrópnych systémov na vonkajšie magnetické pole, čo sa zabezpečí dodaním vhodných magnetickýchnanočastíc a tým umožniť ich aplikácie v magneto-optických zariadeniach.
Doba trvania: 1.7.2016 – 31.12.2020
Interakcia magnetických kvapalín s elektromagnetickým poľom
Interaction of magnetic fluids with electromagnetic field
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan, CSc.
Anotácia: Predkladaný projekt sa bude zaoberať štúdiom magnetických princípov mechanizmu ohrevu – hypertermie v systéme magnetických nanočastíc, vzhľadom na spôsob prípravy, rozmeru a rozmerovej distribúcie a magnetických vlastností. Okrem bežne používaných biokompatibilných sférických nanočastíc, budú predmetomaj doteraz celkom nepreskúmané špeciálne pripravené magnetozómy a magnetoferitín obsahujúci sférické nanočastice magnetitu. Získané skúsenosti pre dosiahnutie vysokého špecifického výkonu ohrevu umožníaplikovanie nanočastíc pri liečeni nádorov v biomedicíne. Ďalej budú študované tieniace účinky (absorbcia a odraz) magnetických kvapalín na báze transformátorových olejov, ktoré môžu popri jedinečných chladiacich a izolačných lastnostiach vykazovať aj charakteristiky spoľahlivého tienenia pre elektromagnetické zariadenia.Skúmaná bude tiež radiačná stabilita magnetických kvapalín v elektromagnetických poliach a iných typoch ožiarenia.
Doba trvania: 1.1.2016 – 31.12.2019
Dobudovanie centra pre kooperatívne javy a fázové prechody v nanosystémoch s pespektívou využitia v nano- a biotechnológiách
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Kopčanský Peter, CSc.
Doba trvania: 1.4.2010 – 31.3.2013
Vplyv rôznych nanočastíc na štruktúrne prechody vo feronematikách a na dielektricke vlastnosti magnetických kvapalín
Influence of different nanoparticles on the structural transitions in ferronematics and dielectric properties of magnetic fluids
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Kopčanský Peter, CSc.
Anotácia: Predkladaný projekt sa bude zaoberať štúdiom niektorých procesov v systémoch obsahujúcich nanočastice, konkrétne sú to magnetické kvapaliny a kvapalné kryštály. Prvá časť projektu je venovaná kvapalným kryštálom dopovaným magnetickými časticami rôzneho tvaru (sféricke, retiazkovité, tyčinkovité) a rôznymi druhmi nanočastíc (magnetit, CoZnFeO, nové atraktívne zlaté a strieborne častice) s cieľom ovplyvniť ich vlastnosti (optické, dielektrické) vo vonkajšom magnetickom poli. Druhá časť projektu je venovaná štúdiu dielektrických vlastností, čiastkových výbojov a jednosmerného astriedavého dielektrického preskoku v nových magnetických kvapalinách na báze transformatorového oleja s nanočasticami ako v prípade kvapalných kryštálov s ohľadom na ich aplikáciu vo výkonových transformátoroch.
Doba trvania: 1.1.2009 – 31.12.2012
Vývoj tecnologických postupov magnetických kvapalín pre biomedecínske účely
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Kopčanský Peter, CSc.
Doba trvania: 1.1.2010 – 30.6.2012
Kooperatívne javy a fázové prechody v nanosystémoch s perspektívou využitia v nano- a biotechnológiách
Centre of excelence: Cooperative phenomena and phase transitions in nanosystems with perspective applications in nano- and biotechnology
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Kopčanský Peter, CSc.
Anotácia: Hlavným cieľom projektu je obnovenie a rozšírenie čiastočne zastaralej experimentálnej a počítačovej základne slúžiacej na návrh, prípravu a charakterizáciu vlastností nanočastíc a biologicky účinných komplexov, obsahujúcich nanočastice. Moderné metódy, akými sú computer-aided molecular design, computer-aided nanodesign, coarse-grained molecular dynamics a ab initio kvantovomechanické metódy napomôźu k racionálnemu návrhu vybraných nanomateriálov. Výsledkom projektu bude vybudovanie špecializovaného regionálneho laboratória, v ktorom sa navrhnú progresívne nanomateriály a preštudujú ich fyzikálne vlastnosti, v súlade s rozvojom nano- a biotechnológií, ktoré patria medzi prioritné smery vedeckého a technologického rozvoja Košického regionu, čím sa naplní globálny cieľ Konvengercia OP VaV.
Doba trvania: 24.4.2009 – 31.3.2011
SIPS – Vedecký inkubátor pre žiakov a študentov
Scientific Incubator for Pupils and Students
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Zentková Mária, CSc.
Anotácia: Projekt Vedecký inkubátor žiakov a študentov je pokusom o pozitívne ovplyvnenie názorov verejnosti na úlohu chémie a fyziky v živote našej spoločnosti. Rozmanitosť cieľových skupín projektu sa odráža aj v hlavných aktivitách projektu, ktoré zahŕňajú činnosti ako úprava kurzov základnej fyziky pre rôzne vekové kategórie od škôlky po gymnázia, realizáciu študentských experimentov na pôde vedeckých inštitúcií, študentské konferencie a program pre učiteľov.
Doba trvania: 1.10.2006 – 31.12.2009