Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Začetne stopnje površinske funkcionalizacije polimerov s plazemskimi radikali

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.04.03  Tehnika  Materiali  Polimerni materiali 

Koda Veda Področje
T150  Tehnološke vede  Tehnologija materialov 

Koda Veda Področje
2.05  Tehniške in tehnološke vede  Materiali 
Ključne besede
polimer, površinska funkcionalizacija, plazermski radikali, in-situ XPS karakterizacija
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (21)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  50413  Andrej Benda    Tehnični sodelavec  2019 - 2022 
2.  25790  dr. Mojca Božič  Kemijsko inženirstvo  Raziskovalec  2019  218 
3.  35960  dr. Žiga Gosar  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2019 - 2022  57 
4.  27558  dr. Silvo Hribernik  Tekstilstvo in usnjarstvo  Raziskovalec  2019 - 2022  296 
5.  51483  Blaž Kaplan    Raziskovalec  2019 - 2022 
6.  36303  dr. Rupert Kargl  Tekstilstvo in usnjarstvo  Raziskovalec  2019 - 2021  288 
7.  52954  Boris Kastelic  Energetika  Raziskovalec  2020 - 2022 
8.  15703  dr. Janez Kovač  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2019 - 2022  670 
9.  24332  dr. Manja Kurečič  Materiali  Vodja  2019 - 2022  228 
10.  10429  dr. Miran Mozetič  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2019 - 2022  1.352 
11.  22407  dr. Alenka Ojstršek  Tekstilstvo in usnjarstvo  Raziskovalec  2019 - 2021  210 
12.  52595  Azra Osmić  Kemija  Raziskovalec  2019 - 2021  14 
13.  52596  Gabrijela Petek  Materiali  Raziskovalec  2019 - 2021 
14.  51482  Andrej Petrič    Tehnični sodelavec  2019 - 2022 
15.  06527  Branko Petrič  Električne naprave  Raziskovalec  2019 - 2022  23 
16.  34451  dr. Nina Recek  Biotehnologija  Raziskovalec  2019 - 2022  85 
17.  50412  Stanislav Remškar    Tehnični sodelavec  2019 - 2022 
18.  07814  dr. Karin Stana Kleinschek  Tekstilstvo in usnjarstvo  Raziskovalec  2019 - 2022  1.116 
19.  39921  Uroš Stele    Tehnični sodelavec  2019 - 2022 
20.  20048  dr. Alenka Vesel  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2019 - 2022  689 
21.  50415  Peter Zupančič    Tehnični sodelavec  2019 - 2022 
Organizacije (4)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0796  Univerza v Mariboru, Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko  Maribor  5089638003  27.536 
2.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  90.664 
3.  2341  INDUKTIO družba za tehnični razvoj in svetovanje d.o.o.  Ljubljana  1840711  23 
4.  3253  ELVEZ, proizvodnja kabelske konfekcije in predelava plastičnih mas, d.o.o.  Višnja Gora  5569613  57 
Povzetek
Raziskali bomo začetne stopnje funkcionalizacije polimerov z različnimi funkcionalnimi skupinami. Rezultati eksperimentalnega dela bodo predstavljali preboj v razumevanju kompleksnih mehanizmov interakcije reaktivnih plinskih delcev s površinami polimerov. Polimerne površine bomo izpostavili spremenljivim dozam reaktivnih plazemskih radikalov in določili postopen razvoj različnih funkcionalnih skupin z naraščajočimi dozami. Celoten eksperiment bo potekal v vakuumski komori, ki je hermetično tesno priključena na naš XPS instrument z visoko ločljivostjo. Doze radikalov bomo natančno izmerili z uporabo posebej prilagojenih laserskih katalitičnih sond. Razvoj funkcionalnih skupin v odvisnosti od prejete doze bomo določili ločeno za atome kisika in fluora ter NHx radikale. Viri teh radikalov bodo mikrovalovne razelektritve s spremenljivimi močmi. Na komoro bomo priključili tri plazemske izvire, ki uporabljajo kisik, amonijak in tetrafluorometan kot delovne pline. Pline bomo puščali v razelektritvene cevi skozi krmilnike pretoka. V plazmi znotraj razelektritev bodo plinske molekule delno disociirale. Nastale radikale bodo nato vodili v obdelovalno komoro, ki jo bomo vseskozi črpali, da bi zagotovili hiter prenos radikalov iz območja plazme do vzorcev z razumno izgubo radikalov zaradi rekombinacije ali združevanja v stabilne molekule. Celotna eksperimentalna postavitev bo UHV kompatibilna, zato bo koncentracija nečistoč plina majhna. Projekt bo zaposloval strokovnjake s področja polimerne in plazemske znanosti ter strokovnjake za izdelavo namenskih plazemskih sistemov, visokofrekvenčnih plazemskih virov in površinske karakterizacije. Rezultate bomo objavili v uglednih specializiranih revijah, pripravili pa bomo tudi monografijo o začetnih stopnjah funkcionalizacije polimerov. Tovrstne monografije še ni, ker nobena skupina na svetu še ni opravila eksperimentov, ki jih predvidevamo v okviru tega projekta. Rezultate bomo predstavili tudi na znanstvenih srečanjih in v medijih.
Pomen za razvoj znanosti
Kot smo navedli in poudarili v opisu projekta, bodo naši rezultati predstavljali prvo sistematično raziskavo v svetovnem merilu na področju začetnih stopenj funkcionalizacije polimerov, ki jih izpostavimo radikalom, navedenim v opisu projekta. Prejete doze (produkt gostote toka in časa izpostave polimerov) bomo določili zelo natančno, zaradi česar bodo naše meritve zelo zanesljive. Rezultate bomo objavili v uglednih revijah, pripravili pa bomo tudi monografijo o začetni stopnji funkcionalizacije. Monografija bo predstavljala priporočljivo čtivo za množico raziskovalcev, ki se ukvarjajo s to tematiko, in za uporabnike tehnologij plazemske funkcionalizacije, obenem pa bo nepogrešljiva za teoretike. Slednji so sicer že objavili nekaj hipotez o začetni stopnji funkcionalizacije, vendar svojih izsledkov ne morejo primerjati z rezultati eksperimentov, ker teh preprosto ni. Naši rezultati bodo torej omogočili teoretikom izboljšavo njihovih programov za izračunavanje površinskih pojavov, tako da menimo, da bomo bistveno doprinesli k razvoju znanosti na tem področju.
Pomen za razvoj Slovenije
As stressed in the project description, our results will represent the first systematic experimental work worldwide on initial stages of functionalization of selected polymers upon exposure to neutral atoms or other radicals as revealed in the project description. The fluences of radicals will be determined rather precisely thus the results will be reliable. The results will be published in top-ranking specialized journals and summarized in a monography which will be not only a compulsory reading for a vast community of researchers working on modification of polymer surfaces, but will represent a unique source for theoreticians as well. As explained in the project description the theoreticians have launched few hypotheses about initial stages of polymer functionalization but the results obtained by their theory cannot be compared to the experimental ones since the appropriate experimental data do not exist. Our results will therefore provide theoreticians with precious experimental data and will enable theoreticians to upgrade their codes. This will be our important contribution to development of this scientific niche.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Vmesno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zgodovina ogledov
Priljubljeno