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
P002  Naravoslovno-matematične vede  Fizika 

Koda Veda Področje
1.03  Naravoslovne vede  Fizika 
Ključne besede
mehka snov, nanostrukture, površine, kompleksne tekočine, koloidi, tekoči kristali, polimeri, elastomeri, biomateriali, nanocevke, resonatorji, valovodi, fotonika, optika, topologija, ultra-hitra dinamika, aktivnost, mikroskopija na atomsko silo, mikroskopija, fluorescenčna mikroskopija, aplikacije
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (53)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  36477  dr. Miha Čančula  Fizika  Mladi raziskovalec  2015 - 2016  26 
2.  33197  dr. Simon Čopar  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2020  166 
3.  33330  dr. Gregor Filipič  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2021  130 
4.  53650  dr. Andraž Gnidovec  Fizika  Mladi raziskovalec  2019 - 2020  11 
5.  36365  dr. Urška Gradišar Centa  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2021  74 
6.  39136  dr. Saša Harkai  Fizika  Mladi raziskovalec  2016 - 2020  26 
7.  22768  dr. Abdelrahim Hassanien  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2021  159 
8.  29528  dr. Matjaž Humar  Fizika  Raziskovalec  2016 - 2021  190 
9.  37473  dr. Uroš Jagodič  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2021  28 
10.  32598  dr. Venkata Subba Rao Jampani  Fizika  Raziskovalec  2021  58 
11.  32403  Janez Jelenc    Tehnični sodelavec  2015 - 2021  56 
12.  21173  dr. Marjan Ješelnik  Kemija  Raziskovalec  2020 - 2021  30 
13.  32911  dr. Georgios Kordogiannis  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2016  184 
14.  37526  dr. Žiga Kos  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2021  85 
15.  54281  dr. Zuhail Kottoli Poyil  Fizika  Raziskovalec  2020 - 2021  12 
16.  54829  Nika Kralj  Fizika  Mladi raziskovalec  2020 
17.  08612  dr. Samo Kralj  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2021  922 
18.  03321  Ivan Kvasić  Fizika  Tehnični sodelavec  2015 - 2021  22 
19.  55791  Matjaž Malok  Fizika  Mladi raziskovalec  2021  15 
20.  07926  Silvano Mendizza    Tehnični sodelavec  2015 - 2021 
21.  33322  dr. Jerneja Milavec  Fizika  Raziskovalec  2016 - 2017  32 
22.  34782  Janja Milivojević    Tehnični sodelavec  2015 - 2021 
23.  37721  dr. Giorgio Mirri  Kemijsko inženirstvo  Raziskovalec  2015 - 2017  11 
24.  39586  Jaka Močivnik    Tehnični sodelavec  2018 - 2021 
25.  15649  dr. Griša Močnik  Fizika  Raziskovalec  2016 - 2019  315 
26.  36351  dr. Maruša Mur  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2021  21 
27.  50669  dr. Urban Mur  Fizika  Mladi raziskovalec  2017 - 2020  31 
28.  09089  dr. Igor Muševič  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2021  756 
29.  33744  dr. Maryam Nikkhou  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2016  14 
30.  33377  dr. Andriy Nych  Fizika  Raziskovalec  2016 - 2021  51 
31.  38194  dr. Luka Pirker  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2021  198 
32.  52059  Gregor Pirnat  Fizika  Mladi raziskovalec  2018 - 2021  10 
33.  50506  dr. Jaka Pišljar  Fizika  Mladi raziskovalec  2017 - 2021  21 
34.  53462  Anja Pogačnik Krajnc  Fizika  Mladi raziskovalec  2019 - 2021  83 
35.  35477  dr. Gregor Posnjak  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2019  34 
36.  52367  dr. Guilhem Jacques Poy  Fizika  Raziskovalec  2018 - 2019  48 
37.  38160  dr. Anja Pusovnik  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2020  24 
38.  25670  dr. Miha Ravnik  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2021  458 
39.  07560  dr. Maja Remškar  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2021  834 
40.  34263  dr. Anna Ryzhkova  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2021  17 
41.  33107  dr. David Seč  Fizika  Raziskovalec začetnik  2019 - 2020  33 
42.  54706  Linsy Jane Selvin Robert  Fizika  Mladi raziskovalec  2021 
43.  17046  dr. Gregor Skačej  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2020  112 
44.  19136  dr. Daniel Svenšek  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2016  205 
45.  12338  dr. Miha Škarabot  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2021  257 
46.  35485  dr. Maja Trček  Meroslovje  Raziskovalec  2018 - 2019  40 
47.  19245  dr. Herman Josef P. Van Midden  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2015 - 2021  90 
48.  39157  dr. Marion Antonia Van Midden Mavrič  Fizika  Tehnični sodelavec  2016 - 2021  49 
49.  34432  dr. Ana Varlec  Energetika  Mladi raziskovalec  2015 - 2016  29 
50.  21609  dr. Andrej Vilfan  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2021  254 
51.  31116  dr. Bojana Višić  Fizika  Raziskovalec  2017 - 2021  100 
52.  28235  dr. Erik Zupanič  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2021  134 
53.  07110  dr. Slobodan Žumer  Fizika  Vodja  2015 - 2021  1.030 
Organizacije (2)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  91.887 
2.  1554  Univerza v Ljubljani, Fakulteta za matematiko in fiziko  Ljubljana  1627007  34.662 
Povzetek
V predlaganem programu bomo obravnavali nove izzive moderne fizike mehke snovi, nanostruktur in površin, ki segajo na izbrana področja od fizike, biotehnologije in kemije do fotonike, optike ter nanoznanosti. Predlagane raziskave pokrivajo komplementarne skupine ciljev, usmerjenih v ustvarjanje konceptualno novih pristopov, npr. topološke fotonike, topoloških superstruktur v mehki snovi in aktivnih mikrobotov v kompleksnih tekočinah. Raziskali bomo topološke strukture materialnih polj in koloidov, topologijo, geometrijo in fotoniko mehke snovi, ultrahitre pojave, nekonvencionalne mehke materiale, aktuirano in aktivno snov, nanomateriale, polimerne nanokompozite in maziva, močno korelirane sisteme atomov in površin, ter –pomembno– njihovo uporabo, vse v vrhu moderne znanosti. Raziskovalna metodologija bo združevala eksperimente, teorijo in modeliranje, kar daje programu prednost, saj dovoljuje optimalno izbiro pristopov za celostno obravnavo izbranih problemov. Glavni trije aplikativni cilji so usmerjeni v razvoj ukrivljenih tekočekristalnih preklopnikov za varilska očala in za kotno selektivno očesno zaščito, v razvoj optičnega tranzistorja na osnovi resonančnega optičnega nadzora fluorescence v nematskih mikroresonatorjih in v razvoj sinteze velikih količin na MoS2-nanocevkah temelječih maziv in protiobrabnih materialov. Raziskovalno delo naše skupine je danes v svetovnem vrhu moderne fizike mehke snovi, površin in nanostruktur, kar dokazujejo naše objave v najbolj vplivnih revijah (Science, Nature,…), plenarna in vabljena predavanja na prestižnih mednarodnih konferencah (npr. Gordonski), podeljeni patenti ter visoko število citatov. Naši osrednji znanstveni cilji so usmerjeni v raziskovanje in inovacije, temelječe na znanstveni odličnosti in najvišjih delovnih merilih, s čemer ne le krepimo akademsko in industrijsko privlačnost Slovenije, ampak vplivamo tudi na odličnost slovenske družbe kot celote. K družbenoekonomski in kulturni rasti naše države prispevamo tudi na različnih ravneh v izobraževanju, z vabili zunanjim obiskovalcem ter z izmenjavo obiskov. Načrtujemo raznolike dejavnosti razširjanja dosežkov programske skupine, vključujoč znanstvene objave in predavanja, organizacijo znanstvenih srečanj, srednješolska predavanja, objave v medijih in na spletu ter objavo prosto dostopnih prispevkov. Znanstveni, družbenoekonomski in kulturni prispevki naše programske skupine tako obsegajo bazično znanost, visokotehnološke aplikacije, spin-off podjetje, patente, poučevanje ter šolanje raznovrstnih strokovnjakov, kar bo vse prispevalo k rasti Slovenije v visokotehnološko, z visoko dodano vrednostjo in na znanju temelječo družbo.
Pomen za razvoj znanosti
Raziskovalno delo naše programske skupine, ki ga v tem predlogu ponovno ambiciozno zastavljamo, je v samem vrhu današnje znanosti o mehkih snoveh, površinah in nanostrukturah, kar tudi potrjujejo naše objave v vplivnih revijah (Science, Nature), vabljena predavanja na prestižnih konferencah (npr. Gordonski), podeljeni patenti in citiranost člankov. Funkcionalizirana mehka snov s svojimi nano- in mikroskopskimi lastnostmi predstavlja neposredno pot do novih materialov in načinov obnašanja. Miniaturizacija sistemov pomeni pomembno gonilo v razvoju na znanju temelječih aplikacij, saj dviguje ekonomsko učinkovitost proizvodnje in kvaliteto izdelkov, pomembno pa izboljšuje tudi njihove lastnosti – niža porabo energije ter hkrati viša občutljivost zaznavanja in zmogljivosti nasploh. Pričujoči predlog je neposredno usmerjen v izdelavo tovrstnih aplikacij, kjer investicija v znanstveni del hkrati pomeni tudi jasno določljive tehnološke rezultate. Raziskave naše programske skupine obravnavajo pojave s področja ved o materialih, optike, živo-celičnih mehanizmov, računalniškega modeliranja, površin, nanotehnologije in mikrofluidike, in kot take povezujejo zelo raznovrstna področja znanosti. V znanstveni sferi prevladuje soglasje, da bo imela fotonika eno od najpomembnejših vlog v 21. stoletju. Pričujoči projekt posega v sam vrh moderne fotonike in jo poveže s topološko mehko snovjo, kar odpira nova zanimiva vprašanja na stiku obeh področij. Po našem vedenju smo trenutno edina skupina na svetu, ki lahko izvede tak program – torej ki ima izkušnje s hkratno obravnavo samoorganizacije svetlobnih struktur, njenega modeliranja in raziskav razširjanja svetlobe v tovrstni kompleksni snovi. Raziskali bomo splošna odprta vprašanja s področja znanosti kondenzirane snovi, npr. mehanizme za tvorbo topološkega naboja v prisotnosti mikro-objektov, pa tudi vlogo njihove topologije in ograditve, ki jo povzročajo. Poseben nov izziv programa so biokompatibilni tekoči kristali in aktivni nematiki, ki predstavljajo novo tematiko v svetovnem merilu, združujoč fizikalno osredinjene raziskave kompleksnih tekočin z aktivno in biološko snovjo. Naš program je nadalje usmerjen tudi v mehanizme delovanja mikroplavalcev, kar pomeni širok izziv na področju razumevanja in nadzora hidrodinamičnega gibanja pri nizkih Reynoldsovih številih. Sinteza novih nizkorazsežnih nanomaterialov je pomembna s stališča uporabne znanosti mikromazanja, nadzora obrabe in biokompatibilnosti. Optimizacija sinteze patentno zaščitenih postopkov bo z zadostnimi količinami nanomaterialov omogočila raziskave uporabnih lastnosti na semi-industrijski ravni. Poznavanje strukturnih lastnosti in mehanizmov rasti raznolikih nanomaterialov je izziv, ki bo dal rezultate, pomembne za številna znanstvena področja, vključno s fiziko, elektroniko, biomedicino ter inženirstvom. Ker trenutno obstajajo le maloštevilni na MoS2 temelječi nanomateriali, in to tako v znanstveni literaturi kot na tržišču, upravičeno pričakujemo tudi odkritja novih materialnih lastnosti in aplikacij. Pomemben rezultat programa je tudi razvoj oziroma prilagoditev obstoječih metodoloških metod za načrtovanje, izdelavo, karakterizacijo, modeliranje in kontrolo, ki jih terjajo razvoj in raziskave novih materialov. Na primer, povezava področij kompleksnih tekočin, topologije in fotonike, ki je eden od naših ključnih ciljev, zahteva napredno združevanje eksperimentalnih, teoretičnih in modelskih pristopov iz vseh naštetih področij. Velik potencial in pomen predlaganih dopolnjujočih se tem iz mehke snovi, površin in nanostrukturiranih materialov se kaže v številnih odličnih raziskovalnih skupin in inštitucij, ki delajo na teh področjih (MIT, Harvard, CNRS, inštituti MPI, Oxford in Cambridge). Rezultati se objavljajo v najvplivnejših znanstvenih revijah, kot so Nature, Science, PNAS in PRL. Pomen teh raziskav potrjuje tudi Evropska komisija v okviru programa Horizont 2020, ki izpostavlja napredne materiale in nanotehnologije kot ene ključn
Pomen za razvoj Slovenije
Cilji programske skupine so usmerjeni v vroče 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. Naša skupina redno prijavlja mednarodne patente za zaščito tehnologij in rešitev, ki jih je razvila (6 patentov v zadnjem obdobju financiranja). Tudi v prihodnjem obdobju se bomo osredotočali na tehnološko zanimive projekte, kar bo po naših pričakovanjih še nadalje privlačno za visokotehnološko industrijo. Mednarodne partnerje bomo poskusili pritegniti tudi skozi intervjuje in predstavitve patentov v Sloveniji, Evropski uniji in drugod po svetu, tudi npr. s pomočjo sodelavcev z nemškega inštituta “Max-Planck-Institute for Dynamics and Self-Organization”. TEHNOLOGIJA1: Naše raziskave so močno prepletene s slovenskim visokotehnološkim podjetjem Balder, ki je zdaj član korporacije Kimberly-Clark. Podjetje Balder je nastalo kot spin-off podjetje IJS in je najpomembnejši svetovni proizvajalec aktivnih filtrov za varjenje. Aplikativni cilji našega predloga za financiranje so pripravljeni v tesnem sodelovanju z razvojnim oddelkom podjetja Balder. Aplikativne raziskave naše programske skupine bodo tako neposredno prispevale h konkurenčnosti in razvoju tega slovenskega visokotehnološkega podjetja.  TEHNOLOGIJA2: Druga izmed glavnih aplikativnih usmeritev programske skupine, ki bo doprinesla k družbenoekonomskemu razvoju Slovenije, je sinteza ter uporaba MoS2 nanocevk kot nova napredna maziva in sredstva za zmanjševanje mehanske obrabe. Trenutni preizkusi kažejo na veliko zmanjšanje trenja, obrabe in porabe energije ob uporabi nanocevk iz MoS2 v površinskih plasteh mehanskih sklopov. Trenutna ovira na poti k polni komercializaciji tehnologije - kar je eden izmed izrecnih ciljev tokratne vloge za obnovitev financiranja - je razvoj sinteznega procesa s kilogramsko proizvodno zmogljivostjo. Ta bi omogočal aplikacije na veliki skali ter semi-industrijsko testiranje. Razvita tehnologija MoS2 je obetavna tudi na področju antibakterijskih materialov in medicinskih aplikacij. Poleg tehnološko-raziskovalnega dela intenzivno prispevamo tudi k prenosu ekspertnih znanj na področju nano-varnosti in detekcije nanodelcev v slovensko zakonodajo ter industrijske procese. Naše delo tako prispeva tudi k zviševanju standardov varnosti pri delu, pa posredno tudi k izboljšavi kvalitete zraka in varnosti po vsej državi. Naša programska skupina prispeva k družbenoekonomski in kulturni rasti Slovenije tudi skozi izobraževanje, vabljene obiskovalce iz tujine in obiske na tujem. Člani skupine redno poučujejo številne predmete na dodiplomski in podiplomski ravni, poleg tega pa izobražujejo številne magistrske in doktorske študente iz Slovenije in tujine (npr. Velike Britanije, Indije, Kitajske, Irana, Italije), kar pomeni neposredno naložbo v človeški potencial. Naša skupina redno gosti prominentne goste iz vsega sveta (Evrope, Japonske, ZDA...), ki pri nas predavajo ali delajo v naših laboratorijih, s čimer zagotavljamo prenos znanja v Slovenijo. Stiki med raziskovalnimi skupinami, ki jih gojijo visoko izurjeni raziskovalci, so učinkovit način za doseganje vsesplošnih sinergij in ugod
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2015, vmesno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2015, vmesno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno