Projekti / Programi
Nove slikovno-analitske metode
01. januar 2022
- 31. december 2027
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.21.00 |
Tehnika |
Tehnološko usmerjena fizika |
|
| 1.02.00 |
Naravoslovje |
Fizika |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.03 |
Naravoslovne vede |
Fizika |
teraherčna spektroskopija, magnetizem, jedrska kvadrupolna resonanca, slikanje, optični senzorji magnetnega polja
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan
17. april 2024;
A3 za obdobje
2018-2022
| Baza |
Povezani zapisi |
Citati |
Čisti citati |
Povprečje čistih citatov |
| WoS |
511 |
8.505 |
7.196 |
14,08 |
| Scopus |
526 |
9.261 |
7.921 |
15,06 |
Raziskovalci (8)
Organizacije (2)
Povzetek
Slikovno-analitske metode so osnova eksperimentalnega dela pri raziskavah različnih materialov in jih lahko uporabljamo za zaznavanje in identifikacijo snovi ter določanje njihovih fizikalnih, kemijskih in strukturnih lastnosti. V nadaljevanju raziskovalnega programa načrtujemo: 1) Nadaljevati s THz spektroskopskimi in slikovnimi študijami farmacevtskih izdelkov in gradbenih materialov, ki zagotavljajo njihovo kakovost in varnost za ljudi in okolje. THz spektroskopijo bomo uporabili za proučevanje sprememb v kemijski strukturi simuliranih vzorcev zdravil z različnimi aktivnimi farmacevtskimi učinkovinami (API), ki bodo izpostavljene ekstremnim okoljskim razmeram. Načrtujemo nadaljevanje raziskav na področju karakterizacije tradicionalnih in alternativnih gradbenih materialov ter odpadkov pri rušenju s THz valovi. Osredotočili se bomo na raziskave lomnega količnika in absorpcijskega koeficienta različnih običajnih gradbenih materialov v frekvenčnem območju med 600 GHz in 6 THz, saj je natančno poznavanje teh parametrov materiala bistvenega pomena za modeliranje širjenja THz valov v medijih, vključno z odbojem, transmisijo, uklonom in sipanjem. Ti modeli so na primer potrebni za preučevanje širjenja THz signala v prihodnjih brezžičnih komunikacijskih sistemih, ki bodo delovali na višjih frekvencah kot 5G telekomunikacije. 2) Nadaljevati raziskave fizikalnih lastnosti izbranih materialov in razvijati eksperimentalne tehnike, ki so potrebne za takšne preiskave. Poudarek bo na visokoentropijskih zlitinah, multiferoikih in molekularnih magnetih. Jedrsko kvadrupolno resonanco bomo uporabili za identifikacijo ponarejenih zdravil. Z ustrezno načrtovanimi detekcijskimi tuljavami želimo povečati največjo možno razdaljo med tuljavami in vzorcem pri kateri še zaznamo prepovedane substance in na ta način sistem približati praktični uporabi. 3) Razvoj numeričnih algoritmov na področju slikanja v biofiziki, jedrski kvadrupolni resonanci in gradbeništvu. Za meritve magnetnih signalov, ki nastajajo ob delovanju človeških možganov, predlagamo uporabo optičnih magnetometrov, ki delujejo pri sobni temperaturi, namesto magnetometrov s senzorjem SQUID, ki deluje le pri temperaturi 4 K. Teoretično in na osnovi meritev na objektu, bomo raziskali primernost gradnje hiš iz slame in gline v hladnem podnebju.
Pomen za razvoj znanosti
Eden od predlaganih ciljev programa je optimizirati THz spektroskopski in slikovni sistem za izbrane preiskave farmacevtskih izdelkov in gradbenih materialov ter izboljšati algoritme in numerične metode za THz spektre in interpretacijo slik. Z doseganjem tega cilja bomo prispevali k pridobivanju novih temeljnih in posebej uporabnih znanj na več znanstvenih področjih: karakterizaciji materialov, gradbeništvu, farmaciji in telekomunikacijah. Rezultati raziskav bodo omogočili nove ekonomične pristope v znanosti in industriji, ki bodo temeljili na napredni tehnologiji za ustvarjanje in odkrivanje THz valovanja z organskimi kristali. Predlagani merilni pristopi so izvirni v svoji izvedbi in praktični zasnovi ter bodo omogočili razvoj in prilagoditev nadaljnjih THz sistemov za uporabo v potencialnih industrijskih in drugih okoljih. Vpeljava optičnih magnetometrov v magnetoencefalografiji lahko razkrije nove informacije o izvorih, saj lahko te magnetometre postavimo bližje izvorom magnetnega polja v glavi v primerjavi s konvencionalnimi SQUID merilniki. Raziskave novih materialov, njihovih fizikalnih lastnosti in delo v mednarodnih mrežah bodo imeli pomemben učinek na področju tehnologije materialov in promocije Slovenije kot ene od razvitih držav. Rezultati predlaganih raziskav (novi materiali na področju magnetnega hlajenja, feroelektriki v spintroniki) lahko v prihodnosti vodijo do novih tehnoloških izdelkov.
Pomen za razvoj Slovenije
S predlaganimi raziskavami se bomo dotaknili naslednjih ekonomskih in socialnih vprašanj: - Zagotoviti nadzor kakovosti in varnost vsebnosti farmacevtskih izdelkov. To je bilo spoznano kot izjemno pomembno pri zagotavljanju kakovosti cepiv, zlasti zdaj v času epidemije Covid-19. - Zagotoviti nadzor kakovosti gradbenih materialov v fazi razvoja in proizvodnje ter kasneje v življenjskem ciklu uporabe. - Sanacija starih stavb s poudarkom na stavbah kulturne dediščine. - Zmanjšanje porabe energije in stroškov za ogrevanje in hlajenje stavb. To bo neposredno prispevalo k zmanjšanju emisij CO2 in imelo dolgoročni učinek na področju ekologije. -Promocija hiš iz slame ali vsaj priporočilo, ali so takšne hiše primerne za gradnjo tudi v hladnem podnebju - Naši rezultati o prenosu skozi gradbene materiale bodo pospešili raziskovalne in razvojne dejavnosti za uresničitev sistemov Beyond 5G in 6G. Takšna tehnologija brezžičnega prenosa bo izboljšala kakovost številnih aplikacij, kot so pametni promet, spremljanje okolja, navidezna resničnost, telemedicina, digitalno zaznavanje, prenos videoposnetkov v polni visoki ločljivosti, ki so neposredno povezani z družbenimi problemi. - Povečana občutljivost sistema za detekcijo prepovedanih sredstev ali ponarejenih zdravil na podlagi jedrske kvadrupolne resonance prispeva na področju varnosti prebivalstva. - Novi materiali za magnetno hlajenje iz prehodnih kovin lahko nadomestijo spojine na osnovi dragega in redkega gadolinija. - Z uporabo optičnih magnetometrov, ki delujejo pri sobni temperaturi in ne potrebujejo hlajenja, postanejo meritve magnetnega signala možganov preprostejše in cenejše. Poleg tega so ti detektorji bolj prilagodljivi, saj jih lahko postavimo v neposredno bližino glave. To lahko predstavlja pomemben korak k pri prenosu magnetoencefalografije v klinično prakso in izboljšanju javnega zdravstva.
