Projekti / Programi
Razvoj biomaterialov z laserskim teksturiranjem kovinskih zlitin (BiomatLasTex)
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.04.00 |
Tehnika |
Materiali |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T150 |
Tehnološke vede |
Tehnologija materialov |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.05 |
Tehniške in tehnološke vede |
Materiali |
BiomatLasTex, lasersko teksturiranje, kovinske zlitine, lastnosti površine, funkcionalnost površine, biomateriali, napredni biomateriali
Raziskovalci (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
32545 |
dr. Matej Hočevar |
Materiali |
Vodja |
2018 - 2020 |
153 |
Organizacije (1)
Povzetek
Glavna ideja predlaganega projekta BiomatLasTex, ki temelji na multidisciplinarnem pristopu in uporabi inovativne tehnologije, je razvoj biomaterialov z laserskim teksturiranjem površine kovinskih zlitin. BiomatLasTex temelji na znanstvenem izhodišču, da je z laserjem mogoče kontrolirano preoblikovati površino na mikro in nano nivoju, ter s tem pomembno spremeniti njene lastnosti in njeno funkcionalnost. Lasersko teksturiranje površin predstavlja odlično alternativo ostalim obstoječim tehnologijam, saj je izredno prilagodljiva in enostavna metoda, ki omogoča natančen nadzor nad modificirano površino (topografija, hrapavost, kemija in omočljivost površine), omogoča obdelavo različnih površin ter vpliva le na lastnosti površine materiala. Glavna cilja predlaganega projekta sta: C1 – izboljšanje razumevanja vpliva laserskega teksturiranja v zraku in drugih plinih na lastnosti in spremenjeno funkcionalnost površine; in C2 - izboljšanje razumevanja interakcije med (pametno) površino biomateriala in različnimi biološkimi celicami s posebnim poudarkom na vplivu topografije, kemije in omočljivosti površine. Za dosego obeh ciljev bodo razvite površine testirane in ovrednotene za korozijske lastnosti, lastnosti omočljivosti površine, spremenjeno kemijo površino, spremenjeno topografijo in biorazgradljivost z uporabo naprednih površinskih analitskih in metodoloških tehnik ter bioloških eksperimentov. Pričakovani rezultati BiomatLasTex projekta bodo prispevali k boljšemu razumevanju interakcije laserja s površino in interakcije celic z lasersko modificiranimi površinami. Nova spoznanja bodo pripomogla k izboljšanju postopka laserskega teksturiranja za razvoj pametnih biomaterialov ter obenem predstavljajo obetaven pristop za optimizacijo obstoječega biomateriala.
Pomen za razvoj znanosti
Multidisciplinarni pristop in znanstveno sodelovanje bosta pomembno prispevala k uspešni izvedbi predlaganega projekta. BiomatLasTex bo izboljšal razumevanje laserskega teksturiranja v zraku in v različnih plinih na lastnosti in spremenjeno funkcionalnost površine. Pridobljena spoznanja bodo izboljšala naše razumevanje interakcije med lasersko modificiranimi površinami in biološkimi sistemi, kar bo znatno zmanjšalo proizvodne stroške in zdravstvene težave, povezane z biomateriali. Predlagani projekt ima velik znanstveni potencial, saj ne obstajajo primerljive študije, ki združujejo teksturiranje površine z uporabo nanosekundnega laserja v različnih plinih z raziskovanjem lastnosti in spremenjeno funkcionalnostjo površine. Tehnika modifikacije površin z laserjem predstavlja izjemno prilagodljivo, ponovljivo in čisto tehnologijo za spreminjanje površin, kar dodatno potrjuje pomembnost in raziskovalni potencial ter izjemno uporabnost predlagane teme. Nanosekundni laserski sistem bo omogočil kompaktno, robustno in cenovno sprejemljivo rešitev za teksturiranje površin z izboljšanimi površinskimi lastnostmi in funkcionalnostjo. Relevantnost in potencialni vpliv pričakovanih rezultatov je velik, saj biomateriali v okviru programa Obzorje 2020 sodijo med pomembnejše izzive na področju zdravja in predstavljajo središče evropskih raziskovalnih prizadevanj. Poleg tega je Evropska tehnološka platforma za nanomedicino (ETPN) prepoznala velik pomen nanotehnologije v medicini in objavila vrsto strateških dokumentov in načrtov v okviru programa Obzorje 2020, kjer je regenerativna medicina ena izmed treh znanstvenih področij s poudarkom na pametnih biomaterialih biomaterialih ter pametnih nanostrukturiranih in funkcionaliziranih površinah.
Pomen za razvoj Slovenije
Multidisciplinary approach and scientific cooperation will significantly contribute to the successful implementation of the proposed project. BiomatLasTex will improve the understanding of laser texturing in air and under different gas atmospheres on surface properties and its functionality. The new insights will improve our understanding of the cell-material interaction and the biocompatibility properties of existing materials thus reducing manufacturing cost and medical problems related with biomaterials. The proposed project has great scientific potential, since there are no comparable studies that combine nanosecond laser texturing under different gas atmospheres on surface properties and its functionality. Laser surface modification technique represents flexible, scalable and chemical-free method which aditionally confirms the relevance and research potential as well as exceptional application of the proposed research topic. Nanosecond laser system will enable compact, robust and costly acceptable solution for texturing of surfaces with improved surface properties and functionalities. The relevance of proposed project is further substantiated by Horizon 2020 Framework Programme for Research and Innovation where Biomaterials for health present a major focus of European research efforts. Furthermore, the European Technology Platform on Nanomedicine (ETPN) has also identified the significance of nanotechnology in medicine and published a number of strategic documents and roadmaps under Horizon 2020 where regenerative medicine is one of three scientific area addressed with focus on smart biomaterials and smart nanostructured and functionalised surfaces.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Vmesno poročilo,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo
