Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Fizika mehkih snovi, površin in nanostruktur

Obdobja
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
1.02.00  Naravoslovje  Fizika   

Koda Veda Področje
P2   Naravoslovno-matematične vede  P2  

Koda Veda Področje
1.03  Naravoslovne vede  Fizika 
Ključne besede
fizika kondenzirane materije, tekoči kristali, površine, polimeri, koloidi, elastomeri, molekularni motorji, nanostrukture, STM, AFM, molekularna dinamika, fazni prehodi, samourejanje, ureditveni parameter, NMR, relaksometrija, simulacije Monte Carlo, prikazovalniki, nanocevke, aktuatorji
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (52)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  19165  dr. Marjetka Conradi  Fizika  Raziskovalec  2009  158 
2.  36477  dr. Miha Čančula  Fizika  Mladi raziskovalec  2013 - 2014  26 
3.  33197  dr. Simon Čopar  Fizika  Raziskovalec  2012 - 2014  162 
4.  28535  dr. Brina Črnko  Fizika  Mladi raziskovalec  2009 - 2011 
5.  34269  dr. Jayasri Dontabhaktuni  Fizika  Raziskovalec  2011  15 
6.  35331  Marko Đorić    Tehnični sodelavec  2012 - 2014  85 
7.  36365  dr. Urška Gradišar Centa  Fizika  Mladi raziskovalec  2013 - 2014  71 
8.  22768  dr. Abdelrahim Hassanien  Fizika  Raziskovalec  2014  157 
9.  29528  dr. Matjaž Humar  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  184 
10.  29295  dr. Ivan Iskra  Materiali  Tehnični sodelavec  2010 - 2012  67 
11.  37473  dr. Uroš Jagodič  Fizika  Mladi raziskovalec  2014  26 
12.  32598  dr. Venkata Subba Rao Jampani  Fizika  Tehnični sodelavec  2013  53 
13.  01114  dr. Marija Jamšek-Vilfan  Fizika  Raziskovalec  2009  188 
14.  32403  Janez Jelenc    Tehnični sodelavec  2010 - 2014  55 
15.  33746  Maja Koblar    Tehnični sodelavec  2012 - 2014  68 
16.  32911  dr. Georgios Kordogiannis  Fizika  Raziskovalec  2014  183 
17.  37526  dr. Žiga Kos  Fizika  Mladi raziskovalec  2014  80 
18.  08612  dr. Samo Kralj  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  913 
19.  03321  Ivan Kvasić  Fizika  Tehnični sodelavec  2009 - 2014  22 
20.  31709  dr. Ajasja Ljubetič  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2009 - 2014  93 
21.  07926  Silvano Mendizza    Tehnični sodelavec  2009 - 2014 
22.  34782  Janja Milivojević    Tehnični sodelavec  2011 - 2014 
23.  36351  dr. Maruša Mur  Fizika  Mladi raziskovalec  2013 - 2014  21 
24.  09089  dr. Igor Muševič  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  751 
25.  33744  dr. Maryam Nikkhou  Fizika  Tehnični sodelavec  2013 - 2014  14 
26.  33377  dr. Andriy Nych  Fizika  Raziskovalec  2010 - 2011  49 
27.  33378  dr. Uliana Ognysta  Fizika  Raziskovalec  2010 - 2011  28 
28.  01120  dr. Janez Pirš  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  238 
29.  08737  Silvija Pirš    Tehnični sodelavec  2009 - 2012  80 
30.  00400  dr. Dušan Ponikvar  Fizika  Raziskovalec  2010 - 2012  127 
31.  30656  dr. Tine Porenta  Fizika  Raziskovalec začetnik  2010 - 2014  28 
32.  35477  dr. Gregor Posnjak  Fizika  Mladi raziskovalec  2012 - 2014  34 
33.  32151  dr. Dalija Povše Jesenek  Matematika  Raziskovalec  2009 - 2014  33 
34.  01112  dr. Albert Prodan  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2012  210 
35.  25670  dr. Miha Ravnik  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  439 
36.  07560  dr. Maja Remškar  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  831 
37.  34263  dr. Anna Ryzhkova  Fizika  Raziskovalec  2012 - 2014  17 
38.  33107  dr. David Seč  Fizika  Raziskovalec  2010 - 2014  33 
39.  17046  dr. Gregor Skačej  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  110 
40.  19136  dr. Daniel Svenšek  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  203 
41.  18142  dr. Andreja Šarlah  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  97 
42.  12338  dr. Miha Škarabot  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  253 
43.  26467  dr. Uroš Tkalec  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2013  213 
44.  32057  dr. Iztok Urbančič  Fizika  Mladi raziskovalec  2009 - 2013  133 
45.  19245  dr. Herman Josef P. Van Midden  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2009 - 2014  88 
46.  34432  dr. Ana Varlec  Energetika  Mladi raziskovalec  2011 - 2014  29 
47.  21609  dr. Andrej Vilfan  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  249 
48.  26469  dr. Marko Viršek  Konstruiranje  Mladi raziskovalec  2009 - 2010  61 
49.  31116  dr. Bojana Višić  Fizika  Mladi raziskovalec  2009 - 2013  99 
50.  28235  dr. Erik Zupanič  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  131 
51.  23567  dr. Rok Žitko  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2010  253 
52.  07110  dr. Slobodan Žumer  Fizika  Vodja  2009 - 2014  1.027 
Organizacije (2)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  90.987 
2.  1554  Univerza v Ljubljani, Fakulteta za matematiko in fiziko  Ljubljana  1627007  34.249 
Povzetek
Program predstavlja usmeritev v raziskave novih, kompleksnih sistemov mehke snovi in površin s posebnimi funkcionalnimi lastnostmi. Med njimi so tekoče-kristalni (TK) elastomeri kot multifunkcionalni materiali, molekularni motorji, fotonski kristali iz mehke snovi in umetno sintetizirane ali spontano samoorganizirane mikro- in nano-strukture. Cilj programa je z modeliranjem in eksperimenti spoznati strukturo teh sistemov, njihove interakcije, delovanje na molekularnem nivoju in procese samoorganiziranja ter preučiti možnosti uporabe. Temeljno izhodišče raziskav je, da je mogoče kompleksne funkcionalne in samoorga-nizacijske procese spoznavati in razumeti z raziskavami meddelčnih interakcij v preprostih fizikalnih sistemih, ki so realni ali modelni. Program je razdeljen na naslednje naloge: 2D IN 3D PERIODIČNE STRUKTURE (FOTONSKI KRISTALI). Raziskali bomo zmrzovanje in taljenje koloidnih delcev, vključenih v 2D tekočino, pod vplivom periodičnih zunanjih potencialov. V okviru 3D fotonskih kristalov se bomo posvetili koloidnim strukturam v tekočekristalni matriki in kompozitom tekoči kristal - polimer , ki nastanejo s holografsko modulirano fazno separacijo. SAMOORGANIZACIJA KOLOIDNIH DELCEV NA STRUKTURIRANIH POVRŠINAH v prisotnosti tekočinskega medija. Zanima nas obnašanje površinskih in strukturnih interakcij pri prehodu iz mikro- v nano-področje, še posebej v termotrop-nih tekočih kristalih in med površinami v vodni raztopini. Z AFM bomo raziskovali in načrtno funkcionalizirali površine, ki interagirajo bodisi privlačno ali odbojno. Domnevamo, da bomo na ta način dosegli preferenčno adsorbcijo delcev. STRUKTURNE IN FLUKTUACIJSKE SILE bomo študirali v izbranih tekočih kristalih in modelnih binarnih sistemih z modificiranimi površinami. Na osnovi novih eksperimentalnih tehnik piezorezistivnih tipal in mikroskopa na totalni odboj bomo raziskovali naravo teh sil v okolici faznih prehodov. TK ELASTOMERI, sestavljeni iz mezogenih enot, vpetih v polimerne verige, ki so med seboj šibko prečno povezane. Raziskali bomo vpliv urejenosti mezogenih enot na termo-elastični efekt, ki omogoča uporabo TK elastomerov za aktuatorje ali umetne mišice. Zanimala nas bo tudi možnost njihove uporabe v "adaptivni optiki". DEFEKTNE STRUKTURE, STEKLASTE IN NOVE LIOTROPNE FAZE. Raziskali bomo vpliv hidrodinamičnih tokov na dinamiko defektov v TK, njihovo kreacijo in anihilacijo ter fluktuacije disklinacijskih linij. Preučevali bomo vpliv šibkega nereda na fazno obnašanje in dinamiko s poudarkom na steklastem obnašanju. VISOKO KONTRASTNI ŠIROKOKOTNI MODULATORJI SVETLOBE (APLIKACIJE TK). Razvili bomo modeliranje močno zasukanih struktur v TK modulatorjih svetlobe in raziskali vpliv ionske kontaminacije, torej pojave povezane s prevajanjem ionov, njihovo adsorbcijo v mejnih plasteh TK prikazovalnikov in s tem povezane neželjene spominske efekte v "AM LCD" zaslonih. MOLEKULARNI MOTORJI. Raziskali bomo mehanizme oscilatornega delovanja sklopljenih molekularnih motorjev na osnovi njihove kemijske kinetike. Razvili bomo modele za opis motorjev v slušnih receptorjih, za pojav sinhronizacije med posameznimi oscilatorji ter za spontani nastanek vzorcev in valov v sistemih, kjer v raztopini pride do interakcije motorjev in biopolimerov. SINTEZA ANORGANSKIH NANOCEVK iz družine sulfidov in selenidov prehodnih kovin ter optimizacija njihove rasti. Raziskovali bomo načine funkcionalizacije površin nanocevk, ki privedejo do adsorbcije nanodelcev, proteinov in DNA, kakor tudi polnjenje notranjosti cevk s feroelektričnimi in feromagnetnimi snovmi. SINTEZA UREJENIH POVRŠINSKIH NANOSTRUKTUR s postopkom "kemije posamezne molekule" v nanoreaktorju, zasnovanem na nizkotemperaturnem STM. Zanimala nas bo termična in strukturna stabilnost ter elektronske transportne lastnosti nanostruktur, sintetiziranih s sestavljanjem atomov in molekul. Študirali bomo samoorganizacijo in manipulacijo ferocena in različnih ftalocianinov, saj so zanimivi za opt...
Pomen za razvoj znanosti
Raziskave naše programske skupine, ki temeljijo na sinergiji eksperimentalnih in teorijskih metod optike, fotonike, elektromagnetizma, statistične fizike, mikrofluidike in mehanike zelo uspešno povezujejo pojave s področij fizike mehkih materialov, površin, nanostruktur in celičnih organizmov. Dosežki skupine iz zadnjih šestih let kažejo, da je le-ta v samem vrhu današnje znanosti o mehkih snoveh, površinah in nanostrukturah, kar tudi potrjujejo naše objave v vplivnih revijah (Science, Nature, itd), vabljena predavanja na prestižnih konferencah (Gordon Research Conference, Liquids, ILCC, SPIE...), mednarodne nagrade, podeljeni mednarodni patenti in citiranost člankov. Poleg napredka na bazičnem razumevanju kompleksne mehke snovi in njenih kompozitov, raziskave odpirajo neposredno pot do novih funkcionaliziranih kompozitnih materialov, ki s svojimi specifičnimi nano in mikroskopskimi lastnostmi omogočajo tehnološko rabo. Miniaturizacija in lastnosti takih sestavov so pomembno gonilo v razvoju na znanju temelječih aplikacij, saj dvigujejo ekonomsko učinkovitost proizvodnje, nižajo porabo energije in pomembno izboljšujejo tudi njihove lastnosti in zmogljivosti.
Pomen za razvoj Slovenije
Rezultati kažejo, da je programska skupina usmerjeni v vrhunske raziskave in inovacije, temelječe na znanstveni odličnosti in najvišjih standardih dela. Poleg tega, da odličnost slovenskih inštitucij krepi akademsko in industrijsko privlačnost same države, le-to v svoji srži prispeva tudi k slovenski odličnosti in družbenoekonomskemu razvoju nasploh. Glavno gonilo programske skupine – komplementarno povezovanje osnovnih raziskav in tehnoloških aplikacij – predstavlja nujen element, ki lahko prispeva k dolgoročnemu trajnostnemu razvoju in konkurenčnosti Slovenije. Raziskave na področju eksperimentalne in teoretične fizike mehke snovi imajo v Sloveniji dolgo in izjemno uspešno tradicijo, pri čemer igra naša skupina osrednjo vlogo. V skoraj 30 letih raziskav so bile vzpostavljene močne vezi med osrednjima slovenskima raziskovalnima inštitucijama, Inštitutom Jožef Stefan (IJS) in Fakulteto za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani, ki so kvaliteto naših raziskav dvignile v sam svetovni vrh. Raziskave v okviru programa imajo za trajnostni razvoj Slovenije večkratni pomen. Posredni vpliv: Dosežki skupine, ki jih predstavljamo v poročilu, so na celi vrsti področij v svetovnem vrhu in tako pomembno utrjujejo nacionalno identiteto in prepoznavnost Slovenije. Po drugi strani skupina predstavlja tudi jedro, preko katerega prehajajo izsledki tujih raziskav in spoznanj v Slovenijo. Poudariti velja, da si v okviru programske skupine prizadevamo tudi za predstavitev znanosti širši javnosti v Sloveniji. Nadalje so naše uspešne raziskave ključne za uspešno organizacijo in izvedbo več dodiplomskih in podiplomskih izobraževalnih programov. Skupina je omogočila uspešno realizacijo vrste doktorskih del in s tem tudi zaposlitve visoko izobraženih kadrov (Podrobnosti so v priloženi preglednici). Neposreden vpliv na gospodarstvo je bolj omejen, vendar na specifičnih primerih zelo pomemben, kar lepo ilustrira primer optičnih aplikacij, kjer se je nova, mala in srednja visokotehnološka slovenska industrija v svetu nesorazmerno močno uveljavila (Fotona, Balder, Optotech….) predvsem zaradi solidnega domačega znanja na področju fizike in posebej optike. Tako se je »spin-off« podjetje IJS, Balder, ki po licenci IJS izdeluje avtomatske tekoče-kristalne optične zaščitne filtre (varilska tehnika, medicina, itd) že v prejšnjem desetletju uspešno afirmiralo tako na ameriškem kot tudi na evropskem tržišču. Potrebno je poudariti, da so v naše programske raziskave vodile v razvoj novih principov delovanja specifični optičnih preklopnikov za zaščito oči z velikim svetlobnim izkoristkom in manjšo porabo električne energije. Tako je podjetju Balder neposredno odpirajo nove možnosti zlasti na novih, zahtevnejših področjih uporabe avtomatskih zaščitnih sredstev za oči (medicina, letalski promet), ki se izredno hitro razvijajo. Nenazadnje je to prineslo tudi sodelovanje v mednarodnih projektih (NATO, EU) in aktivno sodelovanje v delovni skupini za pripravo novega ISO standarda za zaščito oči. Brez tega nova visokotehnološka industrija, ki nastaja v Sloveniji, ne more ohraniti svojega zagona in samo tako lahko ohranja svojo konkurenčnost na svetovnem tržišču. V zadnjem času je Balder prevzelo veliko mednarodno podjetje Kimberley Clark, ki pa ravno zaradi naše raziskovalne podpore ohranja razvoj preklopnikov v Sloveniji. Druga pomembna aplikativna usmeritev programske skupine, ki ima tudi velik potencial za pomemben prispevek k družbenoekonomskemu razvoju Slovenije, je sinteza ter uporaba MoS2 nanocevk kot nova napredna maziva in sredstva za zmanjševanje mehanske obrabe. Trenutna ovira na poti k polni komercializaciji tehnologije - je razvoj sinteznega procesa s kilogramsko proizvodno zmogljivostjo, ki ga IJS spin-off podjetje Nanotul brez večje investicije ne zmore.
Avdiovizualni viri (1)
št. Naslov (s povezavo na video) Dogodek Vir
1. Fizika mehkih snovi, površin in nanostruktur  Pro(mo)gram - predstavitveni filmi raziskovalnih programov  Video predstavitev raziskovalnega programa 
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Zgodovina ogledov
Priljubljeno