Projekti / Programi
01. januar 2015
- 31. december 2021
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.14.00 |
Tehnika |
Tekstilstvo in usnjarstvo |
|
| 1.08.00 |
Naravoslovje |
Varstvo okolja |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T150 |
Tehnološke vede |
Tehnologija materialov |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.05 |
Tehniške in tehnološke vede |
Materiali |
napredni tekstilni materiali, nano delci, elektropredenje, strukturiranje površin, materiali - biomedicinski, biomimetrični, za zaščito okolja in človeka, trajnostne tehnologije, čiščenje odpadnih vod, nega in higiena tekstilij, recikliranje, nanovarnost, senzorski sistemi
Raziskovalci (56)
Organizacije (1)
Povzetek
Raziskovalni program bo zajemal temeljne in aplikativne raziskave za razvoj naprednih vlaknatih/tekstilnih materialov in tehnologij, ki pomembno vplivajo na izboljšanje človekovega zdravja, bivanja in okolja. Rezultati raziskav bodo prispevali k razvoju družbe znanja v skladu z RISS11-20 in Obzorji 2020.
Vlaknati materiali so lahki, fleksibilni, imajo veliko površino in nudijo neomejene možnosti upravljanja njihovih mehanskih in kemičnih lastnosti, zato bodo naše aktivnosti pri razvoju naprednih tekstilnih materialov in tehnologij usmerjene predvsem na:
1. Razvoj funkcionalnih vlaknatih površin,
2. Študij obnovljivih in trajnostnih pristopov pri razvoju naprednih materialov in tehnologij za doseganje nizko ogljičnih odtisov,
3. Razvoj naprednih senzorskih sistemov.
V prvem sklopu raziskav se bomo posvetili razumevanju in nadaljnjemu razvoju modelnih 2D struktur. Pripravo 2D struktur bomo nadgradili s sodobnimi tehnikami funkcionalizacije površin za doseganje različnih lastnosti, kot na primer: bioaktivnih, bioinertnih, senzorskih, itd. Znanja, pridobljena na področju modelnih struktur, bomo uporabili za razvoj visokozmogljivih vlaknatih materialov, katerih priprava bo temeljila na uporabi in študiju sodobnih tehnik površinske funkcionalizacije kot so: i) priprava in uporaba funkcionalnih nano delcev, ii) priprava nano vlaken, iii) priprava 3D struktur za biomedicinske aplikacije, itd.
Skrb za čistejše okolje, ki je eden od osnovnih ciljev EU SRA WSSTP in Tekstilne platforme, bo predmet raziskav drugega dela programa. Raziskave bodo zajemale: i) razvoj novih prevodnih, magnetnih in superparamagnetnih nano materialov za selektivno adsorpcijo težkih kovin, obstojnih organskih onesnaževal, oljnih madežev, ii) čiščenje odpadnih vod, ločitev kemijskih in bioloških komponent iz odpadnih vod za namene ponovne uporabe s poudarkom na učinkovitem odstranjevanju endokrinih motilcev, fitofarmacevtskih in farmacevtskih onesnaževal, iii) razvoj nege in higiene tekstilij, iv) razvoj naprednih procesov recikliranja tekstilnih materialov, v) nanovarnost.
V tretjem sklopu programa bomo razvijali nove optične kemijske in biokemijske senzorske receptorje, ki bodo integrirani v tekstilne materiale in bodo omogočali zaznavanje in analizo podatkov v realnem času, on-line in in-situ s poudarkom na detekciji parametrov toksičnosti okolja ter detekciji različnih fizioloških parametrov uporabnika.
Tako pridobljena znanja bomo uporabili pri razvoju i) biomedicinskih materialov in s tem prispevali k izboljšanju človekovega zdravja, ii) funkcionaliziranih vlaknatih površin, ki bodo olajšale in izboljšale pogoje človekovega bivanja, iii) postopkov čiščenja okolja, kar bo zmanjševalo kvarne vplive na okolje, iv) novih tekstilnih senzorskih sistemov za spremljanje stanja okolja in osebnega zdravja, kar bo pozitivno vplivalo na posameznika in družbo ter doprineslo k razvoju družbe znanja.
Pomen za razvoj znanosti
Nova spoznanja s področja funkcionalizacije in lastnosti tekstilnih površin na nano in mikro nivoju bodo prispevala k obogatitvi temeljnih (soodvisnosti med strukturo, funkcionalnostjo, in površinskimi lastnostmi) in aplikativnih (razvoj in vpeljava izboljšanih ali novih fizikalno kemijskih metod, novih materialov in procesov) znanj s teh področij. Na osnovi novih dognanj o pripravi visokofunkcionalnih slojev in struktur ter aplikacije le teh na tekstilne površine bomo razvijali multifunkcionalne tekstilne materiale ter ustrezne tehnologije za njihovo pripravo s poudarkom na trajnostnem razvoju. Izpostavljamo nekaj izmed znanstvenih prispevkov, ki izhajajo iz dela programske skupine:
nova spoznanja o pripravi natančno definiranih površinskih struktur na neravnih in poroznih tekstilnih površinah,
razumevanje postopkov elektropredenja organsko/anorganskih hibridnih nanovlaken (iz različnih biopolimerov, kot so hemiceluloze, fukoidan, hitozan, keratin iz različnih virov ter njihovih kombinacij z drugimi polimeri in nanodelci Au, Ag, zeoliti),
razvoj postopkov nanosa/plastenja nanovlaken s kontrolo urejanja porazdelitve in orientacije nanovlaken med nanosom, z namenom kreiranja kemijsko in morfološko kontrolirane strukturiranosti površine,
nova spoznanja o trajni kovalentni vezavi reagentov (funkcionalnih slojev..) na tekstilne materiale,
spoznanja o novemu ekonomskemu konceptu: od tekstilnega odpada do kemijskih in tekstilnih sekundarnih surovin z dodano vrednostjo,
spoznanja s področja varovanja človeka (materiali, ki se odzovejo na zunanje dražljaje – fotokromni, prevodni tekstilni materiali) in okolja (priprava “nano-sponge” tekstilnih materialov za selektivno adsorpcijo onesnaževal iz okolja)
nova spoznanja o nanovarnosti tekstilnih nanomaterialov
nova spoznanja s področja sinteze senzorskih receptorjev s poudarkom na sintezi indikatorskih barvil z večjo selektivnostjo, itd.
Pridobljena znanja bodo prispevala:
k razvoju komplementarnih znanstvenih področij (povezava inženirskih znanosti z medicino in naravoslovjem)
k razvoju družbe znanja.
Vsebina programa se v celoti ujema z osnovnimi cilji Obzorij 2020, Evropskega strateškega razvojnega programa (SRA - Strategic Research Agenda), Evropske in Slovenske tekstilne tehnološke platforme in Evropske platforme za vode, kakor tudi s slovenskimi strateškimi dokumenti, kot je RISS11-20.
Rezultate bomo objavili v indeksiranih znanstvenih revijah in na mednarodnih konferencah, ter na tak način izmenjali izkušnje in ideje, kar bo povečalo možnosti za sodelovanje s tujimi strokovnjaki na predlaganem področju. S tem se bo povečala tudi možnost vključevanja v različne bilateralne projekte in raziskovalne projekte EU.
Pomen za razvoj Slovenije
Rezultati načrtovanih raziskav bodo prispevali k obogatitvi slovenske zakladnice znanja na področju tekstilnih površin, naprednih multifunkcionalnih tekstilij in inovativnih tehnologij. S kakovostnim povezovanjem različnh področij, kot so znanost o materialih, bionika, nanotehnologija, ekologija itd. bomo z rezultati temeljnega raziskovanja doprinesli tudi k širjenju znanj drugih znanstvenih ved. Uporabna znanja, pridobljena z raziskavami, bodo izhodišče za razvoj naprednih izdelkov in procesov ne le v tekstilno predelovalni industriji, temveč bodo zaradi svoje interdisciplinarnosti omogočala razvoj tudi na drugih podočjih, kot so medicina, higiena, proizvodnja bele tehnike, ravnanje z odpadki in odpadnimi vodami, varnost, okoljevarstvo, itd. Nova spoznanja bomo neposredno prenašali v industrijsko prakso, hkrati pa bodo osnova za osveščanje gospodarstva o sodobnejših, trajnostnih tehnologijah in materialih.
Z domačimi in evropskimi projekti z industrijskimi partnerji, funkcionalnim izobraževanjem, industrijskimi seminarji, skupnimi diplomami, magisteriji in razvojno-raziskovalnimi nalogami bomo posredno vplivali na tehnološki razvoj in preusmeritev proizvodnje k izdelkom visoke dodane vrednosti ter na dvig konkurenčnosti slovenske tekstilne in sorodnih industrij (trajnostna proizvodnja visokotehnoloških produktov). Tak način dela se je že potrdil kot izjemno učinkovit, saj uspešno sodelujemo že s številnimi podjetji (Predilnica Litija d.d., Konus-Konex, d.d., Tekstina Ajdovščina, Svilanit Kamnik, Uni&Forma d.o.o., Tosama d.d., Gorenje d.d., Cinkarna d.d., Julon d.d., Silkem d.o.o., Swaty d.d., Mercator d.d. IOS, d.o.o, itd.) ter različnimi organizacijami, združenji, zvezami in ministrstvi (MORS, IRSPIN, Gasilska zveza Slovenije, itd.)
Z organizacijo srečanj, simpozijev, kongresov, delavnic in drugih oblik obveščanja in prenašanja znanja bomo prispevali k osveščanju tako gospodarskih subjektov, kakor tudi občanov in javnosti o naprednih in trajnostnih rešitvah na področju proizvodnje in uporabe tekstilnih materialov. Vse te aktivnosti lahko v veliki meri prispevajo k preusmeritvi slovenskih malih in srednjih podjetij k proizvodnji izdelkov z višjo dodano vrednostjo in tako k dvigu konkurenčnosti slovenske tekstilne industrije oziroma k ublažitvi posledic recesije, k trajnostnemu razvoju, varovanju okolja in zdravja ter posledično k dvigu kakovosti življenja.
Nenazadnje pa bo naše raziskovalno delo vplivalo na razvoj dodiplomskega in podiplomskega izobraževanja na področju tekstilnih materialov in tehnologij in s tem bistveno prispevalo k razvoju visokošolskega izobraževanja, s tem pa k oblikovanju družbe znanja.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2015,
vmesno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2015,
vmesno poročilo
