Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Napredni materiali za nizkoogljično in trajnostno družbo

Obdobja
01. januar 2022 - 31. december 2027
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.04.00  Tehnika  Materiali   
1.04.00  Naravoslovje  Kemija   

Koda Veda Področje
2.05  Tehniške in tehnološke vede  Materiali 
1.04  Naravoslovne vede  Kemija 
Ključne besede
napredni materiali, obnovljiva energija, nizkoogljičnost, pretvorba energije, solarne tehnologije, spektralno selektivni premazi, baterije, gorivne celice, elektrokataliza, elektrolizerji, korozijska zaščita, fotoelektrokataliza
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Upoš. tč.
21.957,69
A''
8.411,28
A'
13.440,71
A1/2
18.345,9
CI10
75.509
CImax
19.169
h10
99
A1
83,44
A3
19,92
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan 14. april 2024; A3 za obdobje 2018-2022
Podatki za razpise ARIS ( 04.04.2019 - Programski razpis , arhiv )
Baza Povezani zapisi Citati Čisti citati Povprečje čistih citatov
WoS  1.452  89.599  83.382  57,43 
Scopus  1.462  94.924  88.478  60,52 
Raziskovalci (56)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  54611  dr. Federico Baiutti  Materiali  Raziskovalec  2023 - 2024  47 
2.  11517  dr. Marjan Bele  Materiali  Raziskovalec  2022 - 2024  546 
3.  50903  dr. Hanna Budasheva  Kemija  Mladi raziskovalec  2022  36 
4.  52041  dr. Matjaž Dlouhy  Kemija  Raziskovalec  2022 - 2024  43 
5.  53341  dr. Ana Drinčić  Kemija  Raziskovalec  2022 - 2024  29 
6.  55664  Tina Đukić  Materiali  Mladi raziskovalec  2023 - 2024  19 
7.  53611  Marko Firm  Materiali  Mladi raziskovalec  2022 
8.  04537  dr. Mladen Franko  Varstvo okolja  Raziskovalec  2022 - 2024  608 
9.  00582  dr. Miran Gaberšček  Materiali  Vodja  2022 - 2024  900 
10.  54900  Lea Gašparič  Kemija  Mladi raziskovalec  2022 - 2024  21 
11.  38256  dr. Matija Gatalo  Materiali  Raziskovalec  2022 - 2024  130 
12.  55826  Erik Gregori  Kemija  Mladi raziskovalec  2022 - 2024 
13.  30470  dr. Nejc Hodnik  Materiali  Raziskovalec  2022 - 2024  383 
14.  57987  Miha Hotko  Materiali  Mladi raziskovalec  2023 - 2024 
15.  54168  Armin Hrnjić  Materiali  Mladi raziskovalec  2023 - 2024  42 
16.  27945  dr. Ivan Jerman  Kemija  Raziskovalec  2022 - 2024  385 
17.  35375  dr. Primož Jovanovič  Kemija  Raziskovalec  2023 - 2024  188 
18.  55959  Ana Rebeka Kamšek  Materiali  Mladi raziskovalec  2023 - 2024  54 
19.  27919  Barbara Kapun  Kemija  Tehnični sodelavec  2022 - 2024  82 
20.  27920  Gregor Kapun  Kemija  Tehnični sodelavec  2022  102 
21.  04423  dr. Marta Klanjšek Gunde  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2022 - 2024  561 
22.  58765  Ana Koblar  Kemija  Mladi raziskovalec  2023 - 2024 
23.  16188  dr. Anton Kokalj  Kemija  Raziskovalec  2022 - 2024  377 
24.  38631  dr. Anja Kopač Lautar  Materiali  Raziskovalec  2022  39 
25.  31463  dr. Dorota Agnieszka Korte  Varstvo okolja  Raziskovalec  2022 - 2024  155 
26.  54890  dr. Dževad Kozlica  Materiali  Raziskovalec  2023 - 2024  19 
27.  53542  Ana Kraš  Kemija  Tehnični sodelavec  2022 - 2024  10 
28.  54667  Alenka Križan  Kemija  Mladi raziskovalec  2022 
29.  54864  Anja Logar  Materiali  Mladi raziskovalec  2023 - 2024  36 
30.  24976  dr. Milena Martins  Materiali  Raziskovalec  2022 - 2024  102 
31.  34106  Ivana Maver    Tehnični sodelavec  2022 - 2024 
32.  01290  dr. Ingrid Milošev  Kemija  Raziskovalec  2022 - 2024  695 
33.  56648  dr. Swapna Mohanachandran Nair Sindhu  Materiali  Raziskovalec  2022 - 2024  119 
34.  50241  dr. Leonard Jean Moriau  Materiali  Raziskovalec  2022 - 2024  65 
35.  28561  dr. Jože Moškon  Materiali  Raziskovalec  2022  87 
36.  51703  dr. Rekha Narayan  Materiali  Raziskovalec  2022  25 
37.  55050  dr. Mohammed A. Nazrulla  Materiali  Raziskovalec  2023  29 
38.  39110  dr. Luka Noč  Kemija  Raziskovalec  2022 - 2023  26 
39.  53615  dr. Luka Pavko  Materiali  Mladi raziskovalec  2022 - 2024  44 
40.  37480  dr. Matic Poberžnik  Kemija  Raziskovalec  2023 - 2024  59 
41.  52019  dr. Stefan Popović  Materiali  Mladi raziskovalec  2022 - 2024  15 
42.  35874  dr. Terezija Poženel  Materiali  Raziskovalec  2023 - 2024 
43.  57904  Andrej Race    Tehnični sodelavec  2023 - 2024 
44.  57056  Lana Regent  Materiali  Raziskovalec  2022 
45.  37779  dr. Francisco Ruiz Zepeda  Materiali  Raziskovalec  2022 - 2024  233 
46.  57397  dr. Denis Sačer  Kemija  Raziskovalec  2023 - 2024  27 
47.  53024  dr. Milutin Smiljanić  Materiali  Raziskovalec  2022 - 2024  72 
48.  53166  dr. Sonja Smiljanić  Materiali  Raziskovalec  2023 - 2024  26 
49.  55215  dr. Ivan Spajić  Kemija  Raziskovalec  2022  11 
50.  17271  Helena Spreizer    Tehnični sodelavec  2023 - 2024  35 
51.  23516  dr. Dušan Strmčnik  Materiali  Raziskovalec  2022 - 2024  113 
52.  14121  dr. Angelja Kjara Surca  Kemija  Raziskovalec  2022 - 2024  401 
53.  57439  Jelena Štrbac  Elektronske komponente in tehnologije  Tehnični sodelavec  2023 
54.  53128  Nigel Van de Velde    Tehnični sodelavec  2023 - 2024  24 
55.  35504  dr. Alen Vižintin  Kemija  Raziskovalec  2022  138 
56.  56966  Ožbej Vodeb  Materiali  Mladi raziskovalec  2022 - 2024 
Organizacije (3)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0104  Kemijski inštitut  Ljubljana  5051592000  20.916 
2.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  90.600 
3.  1540  Univerza v Novi Gorici  Nova Gorica  5920884000  14.055 
Povzetek
Program se osredotoča na sintezo, karakterizacijo, razumevanje in praktično uporabo novih materialov za trajnostni razvoj. Poudarek je na materialih, katerih uporaba vodi do zmanjševanja človekovega škodljivega vpliva na okolje, hkrati pa vodijo do novih produktov z izrazito izboljšanimi lastnostmi. Primer so materiali za uporabo v nizkoogljičnih (nefosilnih) virih energije ter strateški materiali z zelo podaljšano življenjsko dobo. Materiali, ki bodo dosegali izjemno visoke zahteve naprednih trajnostnih tehnologij, bodo morali izpolnjevati vsaj naslednje kriterije: a) multifunkcionalnost, b) stabilnost skozi ves čas uporabe, c) varnost, d) okoljsko sprejemljivost. Vsi ti kriteriji so tesno povezani z nanoarhitekturo (praviloma sestavljeno iz več faz). Ambicija programa je, da obstoječe nanotehnološke pristope zamenja kontrola na atomskem oziroma molekularnem nivoju. To bo vodilo do nove generacije materialov z radikalno izboljšanimi lastnostmi - glede na obstoječe materiale. Končni cilj, torej dobro kontrolirane arhitekture na atomskem nivoju, ki bodo prevladovale v celotnem makroskopskem materialu, bomo dosegli z novimi sinteznimi postopki, podrobnim razumevanjem korelacije med sestavo in strukturo faz in makroskopskimi lastnostmi materiala ter razumevanjem in obvaldovalnjem degradacijskih procesov med uporabo takšnih materialov. Eksperimentalne metode bomo sistematično nadgrajevali s teoretičnimi spoznanji. Omenjene principe bomo uporabili na več sklopih materialov s področja naprednih materialov za trajnostni razvoj: A) premazih oziroma tehnologijah za izkoriščanje sončne energije, B) materialih za shranjevanje energije (litij ionske ter post-litij ionske, kot so Li-žveplove, magnezijeve, aluminijeve ipd.), C) materialih za konverzijo energije (elektrokatalizatorje za gorivne celice, za eletkrolizerje in druge kemijsko-električne pretvorbe), D) izrazito bolj stabilnih/korozijsko odpornih strateških kovinah za trajnostni razvoj. Programska skupina razpolaga z najsodobnejšo opremo za karakterizacijo materialov z vseh aspektov. Prav tako so v programsko skupino vključeni strokovnjaki, ki obvladajo ab initio modeliranje, pa tudi modeliranje na kontinuum nivoju in lahko dodatno prispevajo k razumevanju lastnosti pripravljenih multifaznih struktur s kontrolo na atomskem nivoju. Kombiniranje modeliranja z modelskimi eksperimenti, ki je bilo podlaga za pomembne preboje že v preteklosti, bo tudi vnaprej ena od najpomembnejših usmeritev pri bazičnih raziskavah. Visok nivo raziskav bomo vzdrževali z intenzivnim sodelovanjem z najuglednejšimi raziskovalnimi inštitucijami po svetu. Nadalje bo program veliko pozornost namenjal vzgoji mlajših kadrov pa tudi izpopolnjevanju kadrov, ki prihajajo iz gospodarstva. Uporabne rezultate bomo tako kot doslej prenašali v gospodarstvo - bodisi v Sloveniji ali na mednarodnem nivoju.
Pomen za razvoj znanosti
Postavljeni programski cilji glede kontrole snovi na atomskem nivoju predstavljajo tako znanstveni kot tudi metodološki izziv. Na znanstveni ravni trenutno stanje tehnike predstavlja le delna, lokalizirana kontrola snovi na atomski ravni, medtem ko v večjem predelu večine materialov prevladujejo izrazite nehomogenosti (aglomerati, aggregati, nanoskopski objekti). Če želimo doseči popolno kontrolo na atomskem nivoju v celotnem materialu, potrebujemo radikalno nove sintetske pristope. Ocenjujemo, da bo napredek v smeri te vizije postopen, spremljali pa ga bodo občasni pomembni preboji. Slednji bodo prav gotovo objavljivi v najprestižnejših revijah, kot sta družina Nature in Science. Ker so naše raziskave po definiciji interdisciplinarne, pričakujemo zelo velik preboje prav zaradi velikih sinergij med različnimi področji. V oviru raziskav pretvorbe energije bomo kreirali nove generacije precej bolj kontroliranih eletkrokatalizatorjev, hkrati pa tudi razvijali nove metodologije, ki bodo nudile precej bolj precizen vpogled v naravo procesov - tako med sintezo kot delovanjem katalizatorjev. Razumevanje obeh vidikov bomo poglobili z izvedbo modelskih poskusov in teoretičnega modeliranja. V primeru materialov za solarne aplikacije pričakujemo precej bolj precizno pripravo kompozitov, v kateri bodo tako gradniki (atomske plasti, homogeno dopirani objekti itd.) kot sklopitev med njimi (fazne meje) kontrolirani na atomskem nivoju. Na področju baterijskih raziskav pričakujemo izjemen napredek v več smereh: pri obvladovanju površinskih lastnosti aktivnih kovin, ki jih bomo bodisi kemijsko ali elektrokemijsko dekorirali z dobro definirami tankimi sloji, pri kreiranju faznih mej trdno-trdno ter še posebej pri identificiranju in zaustavitvi najbolj žgočega trenutnega problema - degradaciji med delovanjem v agresivnem elektrokemijskem okolju. Na področju strateških kovin bodo najpomembnejši cilji novi pristopi k študiju mehanizmov inhibicije korozije. Ti bodo sloneli na razvoju virtualnega laboratorija, katerega namen je zmanjšati uporabo kemikalij in usmerjati poskuse ter s tem zmanjšati njihovo število. Na metodološki ravni bo uporabljena kombinacija organske in anorganske sinteze, eksperimentalne karakterizacije in modeliranja korozijskih sistemov, vključno s konceptom načrta eksperimentov pri optimizaciji sinteze sodobnih prevlek.
Pomen za razvoj Slovenije
V bližnji prihodnosti bomo priča svetovnemu napredku, katerega gonilna sila bo vzpostavitev Industrije 4.0. V ta namen potrebujemo izrazito boljše tehnološke rešitve - v primerjavi s tistimi, ki jih ponujajo obstoječe nanotehnologije. Zato je učinkovita kontrola materije in materialov na atomskem nivoju neizbežna. Kar se tiče elektrokemijskih reakcij, je že znano, da bodo predstavljale integralni del bodoče popolne elektrifikacije družbe, do katere že prihaja, dokončana pa bo v nekaj desetletjih. Ta razvoj nikakor ne bo omejen na nove laboratorijske rešitve in nova fundamentalna spoznanja, ampak bo prežel praktične aplikacije, ki bodo vključevale tudi nove materiale za pretvorbo energije, nove naprave in uvedbo novih procesov. Pri tem je pomembno, da bodo nove, zahtevnejše aplikacije zahtevale dobro usposobljen kader, kakršnega si med drugim prizadevamo vzgojiti v okviru pričujočega programa. Elektrokemijsko-orientirane raziskave v tem programu med drugim vključujejo elektrokatalizatorje za pretvorbo energije (gorivne celice, elektrolizerje ipd.) ter tudi elektrosintezo (ogljikov in dušikov cikel), hidrometalurško reciklažo kritičnih surovin, kot so žlahtne kovine itd. Nadalje se naše raziskave navezujejo na elektrokemijske tehnologije za sočne aplikacije, elektrokromne naprave in seveda v veliki meri tudi na razvoj novih generacij baterij ter suporkondenzatorjev. Trenutno sodelujemo s številnimi podjetji, kot so Mebius (PEM gorivne celice), Recytalyst (proizvajalec katalizatorjev), ElringKlinger AG (e-mobilnost, gorivne celice), Johnson Matthey (katalizatorji), Honda (baterije), Hidria (avtomobilske komponente), itd. Stroški zaradi korozije so na svetovni ravni ogromni in dosegajo bilijone dolarjev (3,4% bruto-svetovni-proizvoda), največji delež gre na infrastrukturo (mostovi, plinovodi in plinovodi, skladišča materiala ...), storitve, kot so oskrba z vodo in plinom in transport (železnice, avtomobili, letala, ..). Že majhen odstotek izboljšanja življenjske dobe kovinskih konstrukcij lahko prihrani milijone stroškov vzdrževanja in popravil. Na splošno je sprejeto, da bi se lahko 15-35% stroškom korozije letno izognili z ustreznimi pristopi za ublažitev korozije, to pa znaša med 370 in 800 milijard USD.
Zgodovina ogledov
Priljubljeno