Tekoči projekti
Šifra projekta: L7-4535
Naslov projekta: 
Razvoj koncepta za mehanistično napovedovanje fibroze in proženja koagulacije krvi, ki jo povzročajo vdihani materiali (uCellnNet)
Logotip financerja:
Vodja projekta: dr. Tilen Koklič
Organizaciji:
Infinite, razvoj bio-medicinskih tehnologij d.o.o.
Raziskovalci:
- dr. Janez Štrancar
- dr. Stane Pajk
- dr. Iztok Urbančič
- dr. Rok Podlipec
- dr. Hana Kokot
- dr. Janja Božič
- dr. Boštjan Kokot
Vsebinski opis projekta:
Spletna stran laboratorija je dostopna tukaj.
Faze projekta in opis njihove realizacije:
Aktivnosti bodo zajemale tri delovne sklope (WP), s katerimi bomo dosegli naslednje cilje:
WP1: Razvoj naprave na steklenem čipu uCellnNet Interaction Mode Inspector (uIMI)
WP2: Raziskave interakcij uCell2Net (kronično vnetje) in uCell3Net (fibroza)
WP3: Upravljanje in razširjanje
Bibliografske reference:
/
Šifra projekta: L7-4491
Naslov projekta: Razvoj integriranega mnogo kanalnega umetnega nosu za detekcijo raka
Logotip financerja:
Vodja projekta: prof. dr. Igor Muševič
Sodelujoče organizacije:
Raziskovalci:
Šifra projekta: L1-2607
Naslov projekta: Magnetno, električno in strižnonapetostno programiranje oblikovnega odziva v aktuatorjih na osnovi polimerno dispergiranih tekočekristalnih elastomerov
Logotip financerja:
Vodja projekta: Dr. Andraž Rešetič
Organizacija prijaviteljica: Institut 'Jožef Stefan'
Raziskovalci:
Vsebinski opis projekta:
Razvoj mehkih fleksibilnih materialov s poljubnim in programabilnim oblikovnim spominom je ključnega pomena za napredek mehke robotike, biomehanike in prilagodljive elektronike. Vendar materiali s sposobnostjo oblikovnega spomina še vedno ostajajo težko dosegljiv razred pametnih materialov. Programirana snov, ki se na zunanje dražljaje, kot so svetloba, toplota, električna in magnetna polja, odziva s spreminjanjem med različnimi tridimenzionalnimi oblikami, spada med razred aktivnih materialov, katerih geometrijo je mogoče nadzorovati in izkoristiti za izvajanje nalog, ki presegajo operativni obseg običajnih strojev ali robotov.
V tem projektu predlagamo razvoj metode za izdelavo nove generacije 3D tiskanega mehkega materiala z anizotropnim odzivom. Material bo zasnovan na nedavno razvitih polimerno dispergiranih tekočih kristalnih elastomerih (PDTKE). Kompozitni material je sestavljen iz mikrodelcev termomehansko občutljivega tekočekristalnega elastomera (TKE), razpršenih in usmerjenih v zamreženi polimerni matriki. Z uporabo zunanjega magnetnega polja lahko usmerjenost delcev prostorsko moduliramo čez vzorec in s tem programiramo termomehanski odziv po danem predmetu. Pred kratkim smo zasnovali način za proizvodnjo suspenzije anizotropno oblikovanih TKE mikrodelcev, ki imajo tekočekristalno ureditev, in posledično termomehanski odziv, poravnan vzdolž daljše osi delca. Anizotropne TKE delce lahko tako usmerimo s preprostim laminarnim tokom, prisotnim med nanašanjem s 3D tiskalnikom. Uporaba najsodobnejše robotske roke z nameščeno enoto za nanašanje polimerov nam bo omogočila natančen nadzor nad tiskanjem termomehanske anizotropije. Z izkoriščanjem šestih stopenj svobode gibanja robotske roke, bomo lahko poljubno nanašali PDTKE voksle pod različnimi koti. Razvito 3D-črnilo za tiskanje bo uporabljeno za tiskanje cevi, ki omogoča peristaltično gibanje, sproženo z zaporednim segrevanjem in hlajenjem vzorca s pomočjo vgrajenih grelnih žic ali z UV / mikrovalovno obsevanjem dodanih absorbnih nanostruktur v TKE kompozitu.
Z realizacijo 3D natisnjene peristaltične cevi bomo pokazali aplikativne prednosti uporabe našega, na novo razvitega PDTKE 3D-črnila, saj nam bo ta omogočal 3D tiskanje mehkih predmetov s sposobnostjo kompleksnega preoblikovanja, ki jih nobena od trenutno razvitih aditivnih tehnologij ne more uresničiti.
Spletna stran laboratorija je dostopna tukaj.
Faze projekta in opis njihove realizacije:
1. faza
- priprava kosovnih polidomenskih TKE materialov (temperaturno kontrolirano zamreženje mešanice komercialno dostopnih kemikalij);
- priprava kosovnih polidomenskih TKE materialov z devteriranimi komponentami (za namen karakterizacije);
- sinteza MoS2 nanocevk s sulfurizacijo Mo6S4I6 nanožic pri 1073 K v reaktivnem plinu sestavljenim iz 98 vol% Ar, 1 vol% H2S in 1 vol% H2 za 1h;
2. faza
- priprava PDTKE smole iz hladno-razbitega kosovnega TKE in zmrznjenega materiala za matrico z uporabo planetarnega mlina za hladno mletje;
- priprava tiskarskega PDTKE črnila s strižno deformacijo PDTKE smole, za kar se uporabi posebej za to izdelane vzporedne rotacijske plošče znotraj temperaturno kontrolirane komore;
- določitev tekočekristalnega reda znotraj deformiranih PDTKE mikrodelcev v tiskarskem PDTKE črnilu s kvadrupolno moteno devterijsko NMR spektroskopijo;
3. faza
- določitev orientacijskega reda monodomenskih TKE mikrodelcev in s tem povezanega Q parametra v PDTKE-ih s kvadrupolno moteno devterijsko NMR spektroskopijo;
- določitev termomehanskega koeficienta λ kosovnega monodomenskega TKE-a, matričnega elastomera in PDTKE-a v temperaturno kontroliranem ekstenziometru;
4. faza
- priprava PDTKE kompozitnega materiala in izdelava peristaltične cevi z uporabo zvarjenih nanosov tokovno usmerjenega PDTKE črnila, ki se nanaša z enoto za nanos polimera nameščeno na robotski roki;
5. faza
- karakterizacija delovanja peristaltične cevi preko analize hitrosti toka, pritiska in volumna iztisnjenih tekočin z uporabo senzorjev toka in pritiska
- fizikalno modeliranje delovanja PDTKE peristaltične cevi na podlagi mehanskih in termomehanskih lastnosti PDTKE materiala, prostorske porazdelitve vtisnjenih PDTKE mikrodelcev in geometrijskih omejitev cevi.
Bibliografske reference:
/
Pretekli projekti
Šifra projekta: L2-9254
Naslov projekta: Prostorsko in časovno oblikovanje laserske svetlobe za minimalno invazivne oftalmološke posege
Obdobje: 1. 7. 2018–30. 6. 2021
Logotip financerja:
Vodja projekta: dr. Tomaž Požar
Vodja projekta znotraj F5: dr. Janez Štrancar
Sodelujoče organizacije:
Šifra projekta: L2-8180
Naslov projekta: Feroelektrični keramični plastni elementi z načrtovano domensko strukturo za učinkovito zbiranje in za pretvorbo energije
Obdobje: 1. 5. 2017–30. 4. 2020
Logotip financerja:
Vodja projekta: dr. Zdravko Kutnjak
Vodja projekta znotraj F5: dr. Zdravko Kutnjak
Sodelujoče organizacije:
Šifra projekta: L1-8135
Naslov projekta: Biološka zdravila: detektor tvorbe proteinskih delcev na osnovi tekočih kristalov
Obdobje: 1. 5. 2017–30. 4. 2020
Logotip financerja:
Vodja projekta: dr. Miha Ravnikar
Vodja projekta znotraj F5: dr. Miha Ravnikar
Sodelujoče organizacije:
Šifra projekta: L7-7580-2
Napredna elektrokalorična pretvorba energijProjekt bo zajemal štiri navpične in dva horizontalna delovna sklopa (DS). V DS1 bomo preučevali in karakterizirali keramične materiale. Razvili bomo numerično orodje ter poiskali rešitve za zasnovo elektrokaloričnih regeneratorjev. Analizirali bomo vpliv delovne tekočine in črpalnega sistema ter različnih termodinamičnih procesov. V DS2 bomo izdelali elektrokalorični regenerator. Konstruirali bomo glavne elemente elektrokaloričnega hladilnika, ter jih integrirali v ohišje hladilnika. Razvili bomo sistem za nadzor in krmiljenje. V DS3 bomo na eksperimentalni progi testirali elektrokalorični hladilnik. Preverili bomo in kasneje optimizirali parametre delovanja hladilnika. Razvili bomo kontrolne algoritme za optimalno delovanje naprave. V DS4 bomo demonstrirali delovanje hladilnika in sicer pri realnih obratovalnih pogojih, ki so značilni za hotelske hladilnike. Razvili bomo tudi virtualno demonstracijsko okolje. Peti delovni sklop (DS5) se nanaša na diseminacijo, šesti sklop (DS6) se nanaša na upravljanje projekta. Oba sklopa bosta potekala horizontalno skozi celoten projekt.
Naslov projekta: Mikrospektroskopska karakterizacija in optimizacija učinka laserskih sunkov na očesni mrežnici
Obdobje: 1. 3. 2016–31. 12. 2018
Vodja projekta: izr. prof. dr. Janez Štrancar
Vodja projekta znotraj F5: izr. prof. dr. Janez Štrancar
V projektu sodelujejo raziskovalci Laboratorija za biofiziko, Odseka za fiziko trdne snovi, Institut Jožef Stefan, podjetja Optotek d.o.o. ter Očesne klinike Univerzitetnega kliničnega centra v Ljubljani.
VSEBINSKI OPIS – GLAVNI POUDARKI PROJEKTA
PROBLEM: Zaviranje rasti nenormalnih žil, ki je najnevarnejši zaplet bolezni očesne mrežnice, temelji na ponavljajočem se neprijetnem, pa tudi tveganem injiciranju protirastnih zdravil direktno v oko in redkeje na laserskih posegih, ki lahko poškodujejo tudi okoliško zdravo tkivo.
CILJ: Z nedestruktivnimi svetlobnimi terapijami lahko odpravimo neželjene poškodbe tkiv, če natančneje usmerjamo laserske sunke in sproti spremljamo njihov učinek.
REŠITEV: V skladu s trendi multimodalnega slikanja bomo za novo generacijo oftalmoloških terapevtskih naprav razvili novo tehnologijo detekcije stanja retine. Tehnologija bo temeljila na analizi avtofluorescence v realnem času in boljšem usmerjanju svetlobe.
Projekt financira ARRS v visini 2774 ur C kategorije.
FAZE IN IZVAJANJE:
WP1: Analiza avtofluorescence mrežnice za diagnostiko in nadzor AMD
WP2: Novi pristopi za terapijo AMD
WP3: Razvoj in optimizacija laserskega sistema
WP4: Mikrospektroskopsko vodena teranostika AMD
WP5: Upravljanje
WP6: Razširjanje in uporaba rezultatov
Gantov diagram izvajanja projekta:
Mejniki:
M1: Identifikacija lastnosti avtofluorescence za lokalizacijo krvnih žil v žilnici (del 6. mesec, del 18. mesec):
STATUS: DOSEŽEN
M2: Lokalizacija fotokoagulacije za absorbirajočimi plastmi RPE (12. mesec)
STATUS: DOSEŽEN
M3: Doseganje optimalnih laserskih parametrov za diagnostiko in zdravljenje (18. MESEC)
STATUS: n/a
BIBLIOGRAFSKE REFERENCE ČLANOV SKUPINE VEZANE NA VSEBINO PROJEKTA:
ANDJELIĆ, Sofija, DRAŠLAR, Kazimir, HVALA, Anastazija, LOKAR, Nina, ŠTRANCAR, Janez, HAWLINA, Marko. Anterior lens epithelial cells attachment to the basal lamina. Acta ophthalmologica, ISSN 1755-375X, May 2016, vol. 94, iss. 3, str. e183-e188.
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/aos.12902/abstract
, doi: 10.1111/aos.12902
. [COBISS.SI-ID 2628780
2.
HAWLINA, Gregor, DRNOVŠEK-OLUP, Brigita, MOŽINA, Janez, GREGORČIČ, Peter. Photodisruption of a thin membrane near a solid boundary : an in vitro study of laser capsulotomy. Applied physics. A, Materials science & processing, ISSN 0947-8396, Feb. 2016, vol. 122, iss. 2, str. 1-7, ilustr., doi:10.1007/s00339-016-9648-z
. [COBISS.SI-ID 14475803
], 3.
DEBELIĆ, Vladimir, DRNOVŠEK-OLUP, Brigita, ŽIŽEK, Bogomir, SKITEK, Milan, JERIN, Aleš. Higher glucose level and systemic oxidative stress decrease the mean velocity index of the retinal artery during flickering light stimulation in type 1 diabetes = Visoke razine glukoze i sustavni oksidativni stres kod pacijenata s dijabetesom tipa 1 smanjuju indeks srednje brzine strujanja krvi u retinalnoj arteriji za vrijeme stimulacije treperećim svjetlom. Croatian medical journal, ISSN 0353-9504, 2016, vol. 57, no. 5, str. 434-441, graf. prikazi, ilustr.http://www.cmj.hr/default.aspx?id=12699&issue=yes
, http://www.cmj.hr/2016/57/5/27815934.htm
, doi: 10.3325/cmj.2016.57.434
. [COBISS.SI-ID 4284785
], 6.
JANČAR, Boris, BUDIHNA, Marjan, DRNOVŠEK-OLUP, Brigita, NOVAK-ANDREJČIČ, Katrina, BROVET-ZUPANČIČ, Irena-Hedvika, PAHOR, Dušica. Prognostic factors of choroidal melanoma in Slovenia, 1986-2008. Radiology and oncology, ISSN 1318-2099. [Print ed.], Mar. 2016, vol. 50, no. 1, str. 104-112, VII, tabele.http://ojs.szd.si/index.php/ro/article/view/2300/1845
, doi: 10.1515/raon-2015-0009
. [COBISS.SI-ID 31864281
], 8.
URBANČIČ, Mojca. Sodobno zdravljenje diabetičnega makularnega edema = Curent management of diabetic macular edema. V: POPLAS-SUSIČ, Tonka (ur.), VAJD, Rajko (ur.). [Zbornik predavanj], 19. Schrottovi dnevi, Ljubljana, 18. in 19. marec 2016, (Medicinski razgledi, ISSN 0353-3484, Supplement, letn. 55, 1). Ljubljana: Medicinski razgledi, 2016, letn. 55, supl. 1, str. 125-129. [COBISS.SI-ID285146112
] 13.
ARSOV, Zoran, URBANČIČ, Iztok, GARVAS, Maja, PODLIPEC, Rok, KOKOT, Boštjan, KOKLIČ, Tilen, ŠTRANCAR, Janez. Interaction of materials with model and cell membranes studied by fluorescence microscopy and microspectroscopy. V: Book of abstracts, Regional Biophysics Conference, RBC2016, 25-28 August 2016, Trieste, Italy. Trieste: EUT Edizioni Università di Trieste, cop. 2016, str. 20.https://www.openstarts.units.it/dspace/bitstream/10077/12991/1/RBC2016interni.pdf
. [COBISS.SI-ID 30138407
] 14.
URBANČIČ, Mojca. Optična koherenčna tomografija pri diabetičnem makularnem edemu. V: Dan za mrežnico. [Ljubljana]: Združenje oftalmologov Slovenije, [2016], str. 8. [COBISS.SI-ID3001516
] 17.
PODLIPEC, Rok, ARSOV, Zoran, ŠTRANCAR, Janez, KOKLIČ, Tilen. Role of calcium in localizati on of a blood clot in an ex vivo injured blood vessel. V: Book of abstracts, Regional Biophysics Conference, RBC2016, 25-28 August 2016, Trieste, Italy. Trieste: EUT Edizioni Università di Trieste, cop. 2016, str. 31.https://www.openstarts.units.it/dspace/bitstream/10077/12991/1/RBC2016interni.pdf
. [COBISS.SI-ID 30137895
] 18.
ARSOV, Zoran, URBANČIČ, Iztok, ŠTRANCAR, Janez. Development of smart fluorescent probes to reveal internalization and accumulation in cells through aggregation - induced spectral shift. V: Book of abstracts, Regional Biophysics Conference, RBC2016, 25-28 August 2016, Trieste, Italy. Trieste: EUT Edizioni Università di Trieste, cop. 2016, str. 49.https://www.openstarts.units.it/dspace/bitstream/10077/12991/1/RBC2016interni.pdf
. [COBISS.SI-ID 30138151
] 20.
DOBOVŠEK, Darja, KRAUT, Aleksandra, URBANČIČ, Mojca, LAVRIČ, Alenka, PAJTLER, Ana, ŠULAK, Marko, JAKI, Polona. Vidna ostrina po zdravljenju neovaskularne starostne degeneracije makule z anti-VEGF je odvisna od začetne vidne ostrine = Visual acuity after anti-VEGF treatment of neovascular age related macular degeneration depends on baseline visual acuity. V: HAWLINA, Marko (ur.), STIRN-KRANJC, Branka (ur.). Program in zbornik povzetkov = Programme and book of abstracts. [Ljubljana]: Združenje oftalmologov Slovenije, 2016, str. 84. [COBISS.SI-ID61247074
] 21.
PAJTLER, Ana, LAVRIČ, Alenka, JARC-VIDMAR, Martina, JAKI, Polona, KRAUT, Aleksandra, NAJI, Mateja, URBANČIČ, Mojca, VIDOVIĆ VALENTINČIČ, Nataša. Kako prepoznati bolezni, ki spominjajo na suho ali vlažno obliko starostne degeneracije rumene pege? = How to spot diseases that mimic dry or wet age related macular degeneration?. V: HAWLINA, Marko (ur.), STIRN-KRANJC, Branka (ur.). Program in zbornik povzetkov = Programme and book of abstracts. [Ljubljana]: Združenje oftalmologov Slovenije, 2016, str. 85. [COBISS.SI-ID3084972
] 22.
URBANČIČ, Mojca, PAJTLER, Ana, LAVRIČ, Alenka, SCHWARZBARTL PFEIFER, Marija Ana, PFEIFER, Vladimir. Vloga OCT-angiografije v diagnostiki subretinalne neovaskularizacije pri bolnikih z makularnimi telangiektazijami tipa 2 = OCT-angiography in diagnostics of subretinal neovascularization in patients with macular telangiectasia type 2. V: HAWLINA, Marko (ur.), STIRN-KRANJC, Branka (ur.). Program in zbornik povzetkov = Programme and book of abstracts. [Ljubljana]: Združenje oftalmologov Slovenije, 2016, str. 93. [COBISS.SI-ID3084716
] 23.
URBANČIČ, Mojca, LUŽNIK, Zala, DOBOVŠEK, Darja, GLOBOČNIK PETROVIČ, Mojca. Povezava med OCT-spremembami in uspešnostjo anti-VEGF zdravljenja pri bolnikih z diabetičnim makularnim edemom = Correlation of OCT changes with anti-VEGF treatment outcomes in patients with diabetic macular edema. V: HAWLINA, Marko (ur.), STIRN-KRANJC, Branka (ur.). Program in zbornik povzetkov = Programme and book of abstracts. [Ljubljana]: Združenje oftalmologov Slovenije, 2016, str. 94. [COBISS.SI-ID3086508
] 25.
URBANČIČ, Mojca, LAVRIČ, Alenka, PAJTLER, Ana, JAKI, Polona, KRAUT, Aleksandra. Peripapilarna horoidalna neovaskularizacija = Peripapillary choroidal neovascularization. V: HAWLINA, Marko (ur.), STIRN-KRANJC, Branka (ur.). Program in zbornik povzetkov = Programme and book of abstracts. [Ljubljana]: Združenje oftalmologov Slovenije, 2016, str. 106. [COBISS.SI-ID3085228
] 30. URBANČIČ, Mojca. Zdravljenje z Ozurdexom pri diabetičnem makularnem edemu = Management of diabetic macular edema with Ozurdex. V: HAWLINA, Marko (ur.), STIRN-KRANJC, Branka (ur.). Program in zbornik povzetkov = Programme and book of abstracts. [Ljubljana]: Združenje oftalmologov Slovenije, 2016, str. 91. [COBISS.SI-ID
3086252
] 31. URBANČIČ, Mojca. Eylea v zdravljenju diabetičnega makularnega edema = Eylea in the treatment of diabetic macular edema. V: HAWLINA, Marko (ur.), STIRN-KRANJC, Branka (ur.). Program in zbornik povzetkov = Programme and book of abstracts. [Ljubljana]: Združenje oftalmologov Slovenije, 2016, str. 97. [COBISS.SI-ID
3086764
] 32. URBANČIČ, Mojca. Diabetični makularni edem. V: JAKI, Polona (ur.). Aflibercept (EYLEA) in bolniki iz slovenske klinične prakse. 1. natis. Ljubljana: Bayer, 2016, str. 56-58. [COBISS.SI-ID
3087532
] 38. ORTHABER, Uroš. Development and evaluation of a laser for posterior capsulotomy : doctoral thesis. Ljubljana: [U. Orthaber], 2016. X, 111 str., ilustr. [COBISS.SI-ID
3040868
] 42. URBANČIČ, Mojca. Prikazi primerov bolnikov z različnimi boleznimi mrežnice, zdravljenje z afliberceptom : Očesna klinika Ljubljana : predavanje na strokovnem srečanju z naslovom Bolezni mrežnice - kako jih lahko obvladujemo danes?, Ljubljana, 20. 1. 2016. [COBISS.SI-ID
3003308
] 43. URBANČIČ, Mojca. Retinopatija pri diabetikih in pomen zgodnjega prepoznavanja : predavanje na posvetu predsednikov društev diabetikov, Portorož, 21. april 2016. [COBISS.SI-ID
3003564
]
Šifra projekta: L4-7547
Obnašanje lesa in lignoceluloznih kompozitov v zunanjih pogojihVsebinski opis projekta:
Les in lesni kompoziti so eden od ključnih materialov v sodobni gradbeni industriji. Še posebej kompoziti omogočajo načrtovanje privlačnih in zelo trajnostnih stavb. Ena od pomanjkljivosti lesa je, da ni na voljo veliko podatkov v zvezi z življenjsko dobo v različnih evropskih podnebnih pasovih. To omejuje širšo uporabo lesa. Saj investitorji nimajo na voljo podatkov, ki so potrebni za izračun stroškov vzdrževanja in celotne življenjske stroške objekta. Vendar, če so že podatki o življenjski dobi lesa redki, so podatki o življenjski dobi lesenih kompozitov še veliko bolj pomanjkljivi.
Namen tega projekta je, da začnemo z vrednotenjem lastnosti in ocenami življenjske dobe izbraanih lesnih kompozitov, ki se najpogosteje uporabljajo na prostem vendar ne v stiku z zemljo. Ker se zavedamo, da so težave povezane z vlažnostjo, eden izmed najpomembnejših dejavnikov, ki vplivajo na delovanje lesa in lesnih kompozitov, bomo kompozite nadgradili z novo generacijo hidrofobnih sistemov: TiO2 nanodelci, silani, Sol gel postopek, vosek, nanocelulozni premazi, komercialni premazi za les ...
Različni kompoziti bodo izpostavljeni naravnemu in umetno pospešenemu staranju. Po vnaprej določenih obdobjih izpostavljenosti, bomo vzorce izolirali in določili njihove mehanske lastnosti, glivno kolonizacija, lastnosti lepilnega spoja ... Poleg tega bomo kontinuirano spremljali stanje kompozitov skozi celotno obdobje izpostavitve ... Spremljali bomo: vsebnost vlage, spremembe mehanskih lastnosti (neporušne tehnike), lezenje, dimenzijsko stabilnost ...
Da bi zagotovili zanesljivost napovedovanja, bomo v raziskavo vključili še vzorce tekočih testov (okoli 5000 vzorcev). Glavni namen tega projekta je mogoče povzeti, kot: Razumevanje in optimizacija lastnosti lesnih kompozitov med terenskimi testiranji. Glavni namen je: Izboljšati odpornost lesnih kompozitov, še posebej dolgoročne odpornostne lastnosti (odpornost na glive, hidrofobnost, dimenzijsko stabilnost, lezenje…).
Šifra projekta: L4-5517
Naslov projekta: Preprečevanje vlaženja lesa, kot merilo učinkovitosti zaščite lesa pred glivami razkrojevalkami
Logotip financerja:
Vodja projekta: Dr. Igor Serša
Sodelujoče organizacije:
- Gozdarski inštitut Slovenije
- Institut 'Jožef Stefan'
- INŠTITUT ZA LESARSTVO IN TRAJNOSTNI RAZVOJ, raziskovanje, razvoj, svetovanje in izobraževanje d.o.o.
- Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta
Raziskovalci:
- Bajc Marko
- Dr. Bajd Franci
- Dr. Grebenc Tine
- Dr. Humar Miha
- Dr. Kariž Mirko
- Dr. Kraigher Hojka
- Dr. Lesar Boštjan
- Dr. Merela Maks
- Dr. Mikac Mojca Urška
- Dr. Petrič Marko
- Mag. Piškur Mitja
- Dr. Pohleven Franc
- Dr. Serša Igor
- Dr. Simončič Primož
- Mag. Šega Bogdan
- Dr. Šernek Milan
- Dr. Štraus Ines
- Dr. Tavzes Črtomir
- Dr. Thaler Nejc
- Žlindra Daniel
Mladi raziskovalci:
- Dr. Ugovšek Aleš
- Dr. Ulčnik Ajda
Tehniki:
- Hrenko Melita
- Kričej Borut
- Krže Luka
- Martinović Tijana
- Sepe Ana
- Štupar Barbara
- Žagar Andreja
- Željko Marko
- Žigon Jure
Vsebinski opis projekta:
Velika variabilnost lesnih vrst in lesnih proizvodov (polproizvodov) nam omogoča širok, raznolik spekter uporabe in predstavlja odlično alternativo materialom, ki okolje obremenjujejo tako v fazi pridobivanja, kot tudi po koncu življenjske dobe. Odlično razmerje med mehanskimi lastnostmi in maso uvršča les tudi med odlične konstrukcijske materiale. Tako raba lesa izboljšuje okoljski profil gradbenega sektorja, kot tudi pohištvene industrije….
Žal pa se dejstvo, da je les biorazgradljiv (to je dobra lastnost, ki omogoča okolju prijazno razgradnjo po koncu življenjske dobe), spremeni v izrazito slabost, ko les uporabljamo na prostem, kje je izpostavljen širokemu spektru škodljivcev. Zato moramo les na prostem na takšen ali drugačen način zaščititi.
Najpogostejša rešitev s katero podaljšamo življenjsko dobo lesa je impregnacija domačih neodpornih lesnih vrst z biocidi ali uporaba tropskih lesnih vrst. Obeh možnosti ne uvrščamo ravno med okolju prijazne. Zato na področju zaščite lesa potekajo številne raziskave o možnostih nebiocidne zaščite lesa. V okviru tega projektnega predloga se bomo dotaknili treh rešitev in sicier: impregnacije neodpornih lesnih vrst s hidrofobnimi pripravki, modifikacija lesa in uporaba domačih odpornih lesnih vrst.
Odpornost lesa, modificiranega lesa, kot tudi impregniranega lesa proti lesnim glivam (lesne glive so najpomembnejši škodljivci v Evropi) so vedno kombinacija toksičnega delovanja lesnih ekstraktivov na eni strani ter anatomskih, kemijskih lastnosti, ki na takšen ali drugačen način zavirajo navlaževanje lesa (kljub temu, da vodoodbojnost v celoti ne opisuje teh mehanizmov, bomo v nadaljevanju za opis te lastnosti uporabljali ta termin, saj ustreznejše slovenske besede ni). Ustrezno visoka vlažnost je ključna za razvoj lesnih gliv. V okviru tega projekta načrtujemo primerjavo med naravno voododbojnostjo z umetno pridobljeno vododbojnostjo (le to pridobimo z impregnacijo s hidrofobnimi pripravki ali modifikacijo lesa). V večini obstoječih raziskav so se osredotočili le na en mehanizem, v tej raziskavi pa se bomo osredotočili tudi na sinergistične vplive med tema dejavnikoma. Zato ta tip raziskave zahteva celovit pristop in celostno obravnavo lesa.
Nenazadnje, tako trajnost, kot tudi življenjska doba lesa zavisita v veliki meri od klimatskih razmer mikro okolja. Klimatski pogoji v Ljubljani sodijo med najbolj ugodne v Evropi za delovanje lesnih gliv na lesu na prostem. Zato bomo rezultate testov v Ljubljani primerjali z rezultati vzporednih testov v Corvalisu, Hillu in Hannovru.
Določanje odpornosti lesa je izredno zahtevna naloga. Večina standardnih laboratorijskih testov je načrtovana za testiranje lesa zaščitenega z biocidi. Te teste nekako vrednotimo kot mučilne teste in so pogosto nerealni za vrednotenje fungicidnih lastnosti lesa, ki ni impregniran z biocidi. Sodobni zaščitni pripravki namreč delujejo na drugem principu. Biocidni proizvodi delujejo tako, da ubijejo ali vsaj fiziološko močno oslabijo lesne škodljivce. Sodobne rešitve, pa so načrtovane tako, da z njimi ne ustvarimo ugodnih pogojev za delovanje gliv in zato niso tako okoljsko sporne, kot klasične rešitve. Na primer: lesne glive za delovanje potrebujejo vlažen les. V kolikor les ni vlažen, do razkroja ne pride. V tej raziskavi bomo med seboj primerjali različne materiale (materiale, ki smo jim umetno povečali vodoodbojnost, lesne vrste za katere je znano da so bolj vodoodbojne…). Vodoodbojnost in fungicidne lastnosti bomo določili tako v laboratorijskih, kot tudi terenskih pogojih in tako skušali razviti indikatorske metode za določanje življenjske dobe lesa na prostem.
Drug problem je povezan z vrednotenjem razkroja lesa. Večina klasičnih metod vrednotenja razkrojenosti lesa na prostem temelji na vizualni oceni, kljub temu da je znano da so prve stopnje razkroja s prostimi očmi nevidne. Ocenjevanja razkrojenosti/kolonizacije se bomo tako lotili s sodobnimi molekularnimi metodami.
Šifra projekta: L2-6768-2
Naslov projekta: Mikro-elektromehanski in elektrokalorični plastni elementi
Obdobje: 1. 7. 2014–28. 2. 2018
Logotip financerja:
Vodja projekta: dr. Zdravko Kutnjak
Vodja projekta znotraj F5: dr. Zdravko Kutnjak
Sodelujoče organizacije:
- Center odličnosti NAMASTE
- Institut 'Jožef Stefan'
- KEKO-OPREMA
- Fakulteta za strojništvo, Univerza v Ljubljani
Vsebinski opis projekta:
Naraščajoče potrebe družbe po elektriki, ogrevanju ali hlajenju so postale prioriteta, zato potrebujemo učinkovite metode priprave, pretvorbe, shranjevanja in porabe energije. Prispevek k reševanju opisanih problemov je inovativna uporaba feroelektrične ali relaksorske keramike pri pretvorbi energije. Gre za dielektrično hlajenje, ki temelji na izkoriščanju elektrokaloričnega (EK) pojava: reverzibilne spremmbe temperature pod vplivom zunanjega električnega polja pri adiabatnih pogojih. Za konceptualno EK-hladilno napravo potrebujemo keramične hladilne elemente, in sicer tanke ploščice, ki omogočajo prenos toplote na hladilno tekočino.
V projektu bomo sintetizirali napredne materiale z veliko EK spremembo temperature. Do sedaj so največji EK pojav izkazali svinčevi kompleksni perovskiti, zato jih bomo podrobneje raziskali. V raziskave bomo vključili tudi okolju prijazne relaksorje brez svinca, saj bodo v prihodnosti morali nadomestiti svinčevo keramiko. Kemijsko sestavo bomo prilagodili tako, da bo maksimum dielektričnosti in torej tudi EK pojava blizu sobne temperature. Ugotovili bomo, kakšna je povezava med mikrostrukturo in EK pojavom izbranih sestav materialov.
Raziskali bomo, kako povečati dielektrično trdnost izbranih EK materialov, pri čemer nameravamo modificirati kemijsko sestavo z dopiranjem in/ali načrtovati mikrostrukturo, predvsem velikost in porazdelitev velikosti zrn ter poroznost. Ko bomo povečali dielektrično trdnost, bomo lahko izbrani material obremenili z večjo amplitudo električnega polja, in bomo torej dosegli večjo EK spremembo temperature.
Izdelali bomo EK-plastne elemente z optimizirano mikrostrukturo in debelino okrog 100 mikrometrov, tako da bi potrebovali za vzbujanje napetosti do nekaj kV za doseganje dovolj velikih sprememb temperature, da bodo omogočili delovanje demonstratorske hladilne naprave.
Pokazali bomo, da so plastni elementi z optimizirano mikrostrukturo uporabni v mikroelektromehanskih sistemih, na primer v aktuatorjih ali za zbiranje energije.
Šifra projekta: L7-4161
Naslov projekta: Spektrometer za avtomatizirano karakterizacijo novih spojin z metodo 14N jedrske kvadrupolne resonance
Obdobje: 1. 7. 2011–15. 3. 2015
Logotip financerja:
Vodja projekta: dr. Alan Gregorovič
Sodelujoče organizacije:
- Center odličnosti NAMASTE, zavod za raziskave in razvoj naprednih nekovinskih materialov s tehnologijami prihodnosti
- Institut 'Jožef Stefan'
Raziskovalci:
- Dr. Tomaž Apih
- Dr. Anton Gradišek
- Dr. Alan Gregorovič
- Dr. Vojko Jazbinšek
- Dr. Janko Lužnik
- Dr. Janez Seliger
- Dr. Boštjan Zalar
- Dr. Blaž Zupančič
Vsebinski opis projekta:
Jedrska kvadrupolna resonanca (JKR) je že nekaj desetletij stara spektroskopska metoda za opazovanje prehodov med energijskimi nivoji kvadrupolnih jeder, ki pa kljub temu ni doživela takega razmaha, kot njena sestrska metoda jedrska magnetna resonanca, predvsem zaradi velike razpršenosti karakterističnih resonančnih frekvenc. Ta problem za jedro 14N in nekatera druga jedra bomo skušali v tem projektu odpraviti z razvojem novega JKR spektrometra, ki bo deloval na območju do 5 MHz. Prednost novega spektrometra pred obstoječimi komercialnimi in nekomercialnimi spektrometri bo kompaktna izvedba ter samostojno delovanje na celotnem frekvenčnem območju. Z novim spektrometrom bo omogočena bistveno lažja in hitrejša JKR karakterizacija novih spojin, to je iskanje vseh JKR resonančnih frekvenc, prav tako pa bo lažje tudi naknadno preverjanje sestave materialov, predvsem določanje prisotnih polimorfov, oziroma različnih kristalnih faz. Razvoj kompaktnega spektrometra bo danes v primerjavi s preteklostjo bistveno lažji zaradi velika napredka in dostopnosti mnogih računalniških integriranih komponent.
Osrednji težavi, ki se pojavljata pri izdelavi takega spektrometra sta:
razpršenost karakterističnih 14N JKR resonančnih frekvenc na relativno širokem območju 0 – 5 MHz (širina resonance ki jo iščemo je tipično le nekaj 100 Hz), ter
velike razlike v JKR parametrih (relaksacija) različnih spojin, ki terjajo prilagojene merilne protokole.
Razpršenost frekvenc povzroča predvsem tehnični problem in preprečuje zajemanje celotnega spektra v enem koraku, kot je to v navadi pri JMR in mnogih drugih spektroskopskih metodah. Resonance je potrebno dejansko iskati, kar je zelo zamudno delo. Težava je tudi v razpoložljivi raziskovalni opremi. Komericalni JMR spektrometri, ki se danes večinoma uporabljajo za JKR meritve, namreč ne omogočajo avtomatskega spreminjanja frekvence na tako širokem območju, kar pa pomeni da jo to potrebno storiti ročno.
Okoli obeh problemov bo tudi organizirano delo v tem projektu in sicer v dveh sklopih. Prvi sklop bo zajemal predvsem razvoj strojne opreme, kjer bo največji izziv predstavljal razvoj Tx/Rx stikala za preklapljanje med sondo ter oddajnikom in sprejemnikom. V tem sklopu bomo v spektrometer integrirali tudi nekatere druge potrebne module, ki se sedaj že uporabljajo a kot samostojne enote. V drugem sklopu bo jedro raziskav potekalo okoli razvoja protokolov in pulznih zaporedij za hitro iskanje 14N JKR resonančnih frekvenc v novih spojinah, kjer želimo čim hitreje preiskati območje od 500 kHz do 5 MHz tako, da zajamemo vzorce z zelo različnimi načini relaksacije. V tem sklopu bomo razvili tudi krajše protokole, za preverjanje prisotnosti točno določenih snovi, na podlagi predhodno določenih resonančnih frekvenc.
Aplikativno vrednost novega spektrometra vidimo predvsem v farmacevtski industriji saj so JKR resonančne frekvence zelo občutljive na molekularno/kristalno strukturo in tako uporabne za kontrolo sestave učinkovin (polimorfizma). Poleg tega, utegne biti spektrometer uporaben še na številnih drugih področjih, saj mnoge spremembe stanja trdnih snovi povzročijo tudi spremembo JKR resonančnih frekvenc. Spektrometer ne bo omejen samo na 14N JKR. Vsa kvadrupolna jedra s spinom I ) 1/2 pridejo v poštev, v kolikor je njihova NQR resonančna frekvenca v obsegu spektrometra (( 5 MHz). V projektu se osredotočamo na 14N zato, ker je to zelo pogosto jedro, poleg tega pa neprimerno za visokoločljiv JMR, kar sicer ne velja za ostala kvadrupolna jedra.
Spektrometer s takimi karakteristikami bo pomembno nadgradil naš obstoječi JKR laboratorij, hkrati pa tudi povečal konkurenčnost podjetja Jeklotehna-Teho (sofinancer), ki izdeluje in trži podobne sisteme za potrebe jedrske magnetne resonance.