Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Detektor za štetje nanodelcev v zraku

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.15.01  Tehnika  Meroslovje  Senzorji in zajemanje podatkov 

Koda Veda Področje
P180  Naravoslovno-matematične vede  Meroslovje, fizikalna instrumentacija 
Ključne besede
nanodelci, detekcija nanodelcev, ultra fini delci, emisija nanodelcev, onesnaženost
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (5)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  26169  Damjan Golob  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2007 - 2009  28 
2.  29295  dr. Ivan Iskra  Materiali  Tehnični sodelavec  2009  67 
3.  04747  dr. Mark Pleško  Fizika  Raziskovalec  2007 - 2009  208 
4.  27878  Aljaž Podboršek  Ekonomija  Raziskovalec  2007 - 2009 
5.  07560  dr. Maja Remškar  Fizika  Vodja  2007 - 2009  832 
Organizacije (2)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  91.408 
2.  2548  COSYLAB, laboratorij za kontrolne sisteme, d.d.  Ljubljana  2161621  1.283 
Povzetek
Emisija nanodelcev v delovno in splošno okolje predstavlja resno tveganje za človeško zdravje, saj pomembno vpliva na kvaliteto življenja, življenjsko dobo in delovne pogoje. Pomanjkanje usklajenih informacij o rezultatih raziskovalnih projektov za različne vrste nanodelcev skupaj s številnim fizikalnimi in kemijskimi neznankami povezanimi s specifičnimi lastnostmi nanodelcev, povzročajo zaskrbljenost z vidika varne proizvodnje in uporabe nanomaterialov. Nujno je potrebna oprema za detekcijo nanodelcev in merjenje njihovega števila v odvisnosti od velikosti v različnih fazah proizvodnje, uporabe in procesa recikliranja materialov, ki vsebujejo nanodelce. V okviru predlaganega projekta bomo nadaljevali razvoj in dograjevali novo električno detekcijsko tehniko, ki vodi v števno detekcijo nanodelcev. Metoda bo primerna za zaznavanje nepričakovane emisije nanodelcev v delovno in splošno okolje, kot tudi za merjenje števila nanodelcev pri standardnih pogojih. V poznejši fazi projekta, bomo detektor dogradili z razvrščevalnikom delcev po velikosti z namenom zgraditi prototip naprave, ki nam bo omogočila meritev številčne razporeditve nanodelcev po velikosti. Projekt bo potekal v tesnem sodelovanju z evropskim projektom Nanosafe2, v okviru katerega gradimo prvi prototip. Projekt bo združeval dve raziskovalni skupini iz dveh inštitucij: javni raziskovalni inštitut in srednje veliko podjetje. Oboji smo delali pri izgradnji obstoječega prototipa in načrtujemo proizvodnjo in komercializacijo detektorja.
Pomen za razvoj znanosti
Na področju aerosolskih znanosti sta trenutno dva ključna problema: 1. kako detektirati nanodelce v zraku? 2. kako preprečiti emisijo nanodelcev ter doseči njihovo aglomeracijo ter jih posledično izločiti iz zraka ali vsaj zmanjšati njihovo toksičnost, ki je posledica majhnih dimenzij? Naš projekt odgovarja na prvo vprašanje, daje pa možne smernice tudi za reševanje drugega vprašanja. Rezultati projekta in specifična geometrija senzorja so zaenkrat rešili nekaj znanstvenih in tehnoloških problemov, kot so npr. Kako simulirati električno polje v ploščatem kondenzatorju, ki ima preforirano eno od elektrod? Ali pa: Kako se oplaščujejo delci v omejeni geometriji z določeno zračno vlago? Detekcija nanodelcev združuje znanja s področja fizike in kemije, posega pa na področja medicine, ekonomije in ekologije, posredno tudi sociologije, psihologije in geografije. Množičnost poslušalcev predavanj o nanodelcih v zraku dokazuje, da se ljudje vse bolj zavedajo vplivov onesnaženega zraka na zdravje in se želijo pred njimi zaščititi. Detekcija nanodelcev in postavitev ustrezne regulative, pri nastajanju katere naša projektna skupina aktivno sodeluje, sta pomembni tudi s stališča proizvodnih procesov v elektronski industriji, v bolnišnicah za ugotavljanje poti prenosa okužb (virusi so nanometrskih dimenzij) in za čistilne naprave tako v termoelektrarnah kot pri avtomobilskih izpuhih. Javni dialog, v katerem odpiramo vprašanja pozitivnih in negativnih plati nanotehnologije ter ko-organizacija mednarodne znanstvene konference Hot Nano Topics, še posebej simpozija o nanovarnosti, ter mednarodna konferenca Nanosafety 2009 v Ljubljani sso dokazali, da nanotoksikologija in detekcija nanodelcev spadata med aktualna področja znanosti. Delo je potekalo v sodelovanju EU projekta Nanosafe2 (»Safe production and use of nanomaterials«- Varna proizvodnja in uporaba nanomaterialov). Gre za t.i. integriran projekt, ki poteka v letih 2005-2009 pod koordinacijo CEA, Francija in združuje 25 partnerjev iz vse Evrope med njimi : Dekati, Finska, BASF, Nemčija; Procter&Gamble, Belgija; DG Tec, Francija. Številka pogodbe: NMP2-CT-2005-515843. V letih 2007-2009 smo sodelovali z Ministrstvom za zdravje, Urad za kemikalije. Delo je osnova za doktorsko disertacijo, ki se pripravlja na Fakulteti za elektrotehniko, UL, njegovo nadaljevanje pa je vklučeno v program dela centra odličnosti NAMASTE.
Pomen za razvoj Slovenije
Partner v projektu je srednje veliko podjetje CosyLab d.d.o., ki je »spin-off« podjetje IJS in je aktivno v različnih raziskavah s svetovno priznanimi rezultati svojega dela. Vloga partnerja v projektu je sodelovati pri razvoju detektorja nanodelcev in pri njegovi komercializaciji. Komercialni obeti so veliki, gre pa za vprašanje časa, števila razvojnikov in sredstev za finalizacijo izdelka, če se bo naša detekcijska metoda v resnici uporabljala v komercialnih izdelkih tega tipa. Gre za povsem nov izdelek, ki ga bo relativno lahko tržiti, saj se trenutno že pripravlja regulativa za kakovost zraka na delovnem mestu in v splošnem okolju, ki naj bi določala tudi mejne vrednosti nanodelcev. Poleg komercialnih potencialov predstavlja delo na našem detektorju nanodelcev osnovo za prodor tovrstne tehnološke usmerjenosti med slovenska podjetja, tako v smeri razvoja specializiranih detektorjev, njihovega trženja, kot tudi glede možnih servisnih dejavnosti, kot so meritve onesanženosti okolja na bolj izpostavljenih lokacijah. Zavedanje (preko dejanjskih meritev) koncentracij nanodelcev v zraku v kombinaciji z meritvami njihove toksičnosti spreminja naše vrednostne nivoje o zdravem delovnem oz. splošnem okolju, o izbiri prodajnih articlov, ki vsebujejo nanodelce in/ali jih med uporabo tudi oddajajo (kozmetika, dodatki k hrani, nano-tekstil, zaščitne prevleke, dieselski avtomobili), kot tudi odločitve o reševanju energijskih problemov z izgorevanjem biomase ter o izbiri lokacije za bivanje. Ugotovitve projekta bodo uporabljene in nadgrajene v okviru doktorskega dela člana naše projektne skupine na Fakulteti za elektrotehniko, Univerze v Ljubljani. Partnerji v projektni skupini delujejo tudi v osveščanju strokovne in splošne javnosti o nevarnostih nanodelcev v zraku. Velika obiskanost predavanj in stalno iskanje informacij v zvezi z nevarnimi nanodelci dokazujeta, da je tematika toksičnosti nanodelcev izredno aktualna in tudi akutna upoštevaje, da so proizvodi, ki vsebujejo nanodelce že na tržišču ali pa se proizvajajo laboratorijsko, pa ljudje ne vedo, kako se obvarovati njihovega škodljivega vpliva. Nekaj informacij je na voljo: http://www.kemijskovaren.si/files/nano_knjiga.pdf
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