Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Polimerni nanokompoziti za kemijske senzorje

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.09.01  Tehnika  Elektronske komponente in tehnologije  Materiali za elektronske komponente 

Koda Veda Področje
P260  Naravoslovno-matematične vede  Kondenzirane snovi: elektronska struktura, električne, magnetne in optične lstnosti, supraprevodniki, magnetna rezonanca, relaksacija, spektroskopija 
P351  Naravoslovno-matematične vede  Strukturna kemija 
P400  Naravoslovno-matematične vede  Fizikalna kemija 
T150  Tehnološke vede  Tehnologija materialov 
T152  Tehnološke vede  Kompozitni materiali 
T170  Tehnološke vede  Elektronika 
T171  Tehnološke vede  Mikroelektronika 
Ključne besede
nanokompoziti, polimeri, nanodelci, prevodnost, kemijski senzorji
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (6)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  22289  dr. Uroš Cvelbar  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2007 - 2009  730 
2.  27704  dr. Nina Hauptman  Kemija  Mladi raziskovalec  2007 - 2009  104 
3.  04423  dr. Marta Klanjšek Gunde  Elektronske komponente in tehnologije  Vodja  2007 - 2009  561 
4.  03494  dr. Marijan Maček  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2007 - 2009  178 
5.  10429  dr. Miran Mozetič  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2007 - 2009  1.354 
6.  24916  Franci Novak    Tehnični sodelavec  2007 - 2009 
Organizacije (3)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0104  Kemijski inštitut  Ljubljana  5051592000  21.316 
2.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  91.025 
3.  1538  Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko  Ljubljana  1626965  27.847 
Povzetek
Pripravili bomo nanokompozite na polimerni osnovi, ki se bodo lahko uporabili za senzorske materiale v kemijskih senzorjih vlage in organskih hlapov. Ti novi materiali bodo primerni za uporabo v okviru MEMS tehnologije na rezinah monokistalnega silicija, pa tudi za tisk na gibkih podlagah, npr. na papirju in plastiki. Za polimerno matriko bomo uporabili svetlobno občutljiv polimer na epoksi osnovi. Vanj bomo vmešali različne nanodelce ter kontrolirali in optimizirali stopnjo njihove disperzije. Za razumevanje sprememb električne prevodnosti v nanokompozitu bomo študirali pojave, do katerih pride na fazni mejo med delci in matriko. Temperaturno odvisne efekte bomo študirali s pomočjo meritev prevodnosti materiala v tekoči in trdni obliki v ustreznem temperaturnem območju, v skladu s potrebami posamezne aplikacije. Tako bomo dobili vpogled v mehanizme, ki uravnavajo spremembe električnih lastnosti pripravljenih nanokompozitov. Razumevanje teh mehanizmov je izjemnega pomena za pripravo dobrih senzorskih materialov, ki ustrezajo zahtevam izbranih aplikacij. Najpomembnejši cilj projekta je pridobivanje znanj, ki so potrebna za pripravo nanokompozitov za kemijske senzorje bodisi v MEMS tehnologiji ali pa v tiskani izvedbi. Gre za ambiciozno formiranje osnovnih znanj za know-how, ki je potreben za proizvodnjo izdelkov z visoko dodano vrednostjo (npr. za “smart packaging”) v bližnji bodočnosti.
Pomen za razvoj znanosti
Pridobili smo osnovna in uporabna znanja na področju prevodnih nanokompozitov. Med uporabna znanja sodijo številne podrobnosti priprave in analize lastnosti kompozitov. Posebno pomembna so temeljna spoznanja o vlogi kemijske strukture polimerne matrike in o vlogi fazne meje med prevodnimi delci in matriko. Izkazalo se je, da imajo strukturne lastnosti materialov, ki sestavljajo kompozit, izjemno pomembno vlogo pri doseganju maksimalne prevodnosti kompozitov s sicer enakimi sestavinami in celo z enakimi koncentracijami uporabljenih materialov. Pokazali smo tudi, da podobne lastnost veljajo za t.i. cepljenje polimerov (polymer grafting) z nanodelci pri sintezi polimerov in za dopiranje polimerov, ki prav zaradi dopiranja postanejo (pol)prevodni. Po naših podatkih je to prva predstavitev dokazov za tako splošen koncept prevodnosti nanokompozitov. Najpomembnejši rezultati raziskav, ki so bile opravljene na projektu, so že objavljeni, drugi so poslani v objavo ali pa so tik pred tem in bodo objavljeni v najbližji bodočnosti, najverjetneje v letu 2010.
Pomen za razvoj Slovenije
Osvojitev temeljnih znanj o prevodnih nanokompozitih je velikega pomena za uporabo v različnih aplikacijah. Kmalu po pričetku dela na projektu smo projektno skupino tega projekta povezali s skupino na Oddelku za grafiko in tekstilstvo Naravoslovnotehniške fakultete v Ljubljani. Skupno z njimi se izvaja aplikativni raziskovalni projekt »Tisk pasivnih elektronskih elementov za sisteme pametne embalaže«, ki ga sofinancira Zavod za sito, digitalni in tampo tisk, Sežana. Znanja, pridobljena pri delu na obeh projektih ter zavedanje o njihovi aktualnosti in uporabnosti so privedli tudi do postavitve izbirnega predmeta na 3. Bolonjski stopnji Oddelka za grafiko in tekstilstvo Naravoslovnotehniške fakultete Univerze v Ljubljani z naslovom »Tisk elektronike«. Nosilec predmeta je doc.dr. Marijan Maček, soizvajalka pa je tudi doc.dr. Marta Klanjšek Gunde. Prevodni nanokompoziti na polimerni osnovi so eden najpomembnejših materialov za tiskano elektroniko. Imenujemo jih tudi funkcionalne tiskarske barve. Osnovna spoznanja projekta, ki je predmet tega poročanja, so pri teh aktivnostih nepogrešljiva. S pomočjo aplikativnega projekta in preko študentov informacijske in grafične tehnologije se bodo ta znanja lahko prenesla v naš prostor in aktivno prispevala k zakladnici znanja slovenske strokovne javnosti in, kar močno upamo, tudi pomagala k dvigu našega gospodarstva. Tematika projekta je vsebovana tudi v doktorski tezi mlade raziskovalke Nine Hauptman. Zagovor teze bo na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Ljubljani v letu 2010.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2008, zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2008, zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Zgodovina ogledov
Priljubljeno