Název projektu
Multifunkční sp2 nanouhlíky v kompozitech pro průmyslové i medicínské aplikace
Předmět výzkumu
Stěžejním cílem projektu je předaplikační výzkum uhlíkatých nanomateriálů, především grafenu anebo uhlíkatých částic s nízkým počtem grafenových vrstev, které budou vhodnými úpravami a modifikacemi připraveny pro následnou aplikaci do vybraných matric nanokompozitů. Dalším cílem projektu je syntéza a zabudování dvojrozměrných částic uhlíku do makroskopických struktur s různým aplikačním potenciálem. Výsledná oblast aplikace bude dána prioritními vlastnostmi připraveného materiálu, avšak stěžejní bude využití nanokompozitu jako povlaků, ať už pro zamezení růstu biofilmu nebo koroze potahovaného materiálu, nebo jako samoobnovitelný povrch v aplikacích kde dochází k namáhání třením a prouděním. Neinvazivním zásahem tak budou vylepšeny exkluzívní vlastností grafenu, a tím bude dosaženo jeho vyšší kvality a použitelnosti o několik řádů. Aplikační možnosti upravených a jinak modifikovaných částic přispějí k řešení velkých společenských témat: 1) v oblasti medicíny, kde výskyt biofilmu způsobuje řadů problémů nejen z hygienického hlediska, ale zapřičiňuje i různé nežádoucí zdravotní účinky, pokud se tvoří v organismu, např. v polymerních stentech v gastrointestinálním systému, 2) v oblasti vodního hospodářství, kde je rovněž potenciál v aplikacích spojených se zabráněním tvorby biofilmu a následné koroze používaných materiálů a 3) při skladování energie s využitím Li-ion baterií využívaných pro spotřební elektroniku, pro ukládání elektřiny z obnovitelných zdrojů, stabilizaci rozvodných sítí a pro rozvoj elektromobilů. Hlavním přínosem studovaných materiálů bude jejich mnohostranná použitelnost v různých i spolu ne zcela souvisejících aplikačních oblastech.
Na základech materiálového výzkumu v oblastí uhlíkatých nanomateriálů bude vybudováno významné pracoviště evropského formátu pro výzkum multifunkčních vlastností těchto materiálů se sítí strategické mezinárodní spolupráce, která zvýší prestiž Centra nanotechnologií a VŠB-TUO v národním i mezinárodním měřítku, posílí rozvoj regionu Moravskoslezského kraje, dodá atraktivitu studijnímu oboru Nanotechnologie na VŠB-TUO pro studenty bakalářského, magisterského i doktorského studia, přinese zajímavou nabídku pracovních míst pro mladé vědce z České republiky i zahraničí a umožní společné podávání projektových žádostí odpovídajících zaměření předkládaného projektu společně se zapojenými zahraničními spolupracujícími institucemi v prestižních mezinárodních, zejména evropských, grantových soutěžích. Vytvořená síť synergicky spolupracujících organizací umožní zvýšení potenciálu pro využití výsledků v praxi a rovněž získání vzájemných podnětů pro další rozvoj výzkumného záměru a různá experimentální ověření dosažených výsledků. V rámci mezinárodní spolupráce pak nepochybně dojde i k rychlejšímu přenosu získaných výsledků do aplikační sféry po ukončení realizace projektu.
Rok zahájení
2017
Rok ukončení
2022
Poskytovatel
Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
Kategorie
Obecná forma
Typ
projekty MŠMT
Řešitel