Projekti / Programi
Začetne stopnje površinske funkcionalizacije polimerov s plazemskimi radikali
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 |
polimer, površinska funkcionalizacija, plazermski radikali, in-situ XPS karakterizacija
Raziskovalci (21)
št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
1. |
50413 |
Andrej Benda |
|
Tehnični sodelavec |
2019 - 2022 |
0 |
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 |
0 |
6. |
36303 |
dr. Rupert Kargl |
Tekstilstvo in usnjarstvo |
Raziskovalec |
2019 - 2021 |
288 |
7. |
52954 |
Boris Kastelic |
Energetika |
Raziskovalec |
2020 - 2022 |
0 |
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 |
0 |
14. |
51482 |
Andrej Petrič |
|
Tehnični sodelavec |
2019 - 2022 |
0 |
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 |
0 |
18. |
07814 |
dr. Karin Stana Kleinschek |
Tekstilstvo in usnjarstvo |
Raziskovalec |
2019 - 2022 |
1.116 |
19. |
39921 |
Uroš Stele |
|
Tehnični sodelavec |
2019 - 2022 |
2 |
20. |
20048 |
dr. Alenka Vesel |
Elektronske komponente in tehnologije |
Raziskovalec |
2019 - 2022 |
689 |
21. |
50415 |
Peter Zupančič |
|
Tehnični sodelavec |
2019 - 2022 |
0 |
Organizacije (4)
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