Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Napredni materiali za nizkoogljično in trajnostno družbo

Obdobja
01. januar 2015 - 31. december 2021
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.04.00  Tehnika  Materiali   
1.04.00  Naravoslovje  Kemija   

Koda Veda Področje
T152  Tehnološke vede  Kompozitni materiali 

Koda Veda Področje
2.05  Tehniške in tehnološke vede  Materiali 
Ključne besede
napredni materiali, obnovljiva energija, nizkoogljičnost, solarne tehnologije, spektralno selektivni premazi, ionske tekočine, baterije, gorivne celice, elektrokataliza, korozijska zaščita, fotoelektrokataliza, implantati, materiali za biomedicino
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (83)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  35459  dr. Ahmed Samy M. Abdelaal Kreta  Kemija  Mladi raziskovalec  2015 - 2016  23 
2.  37450  Tanja Bančič  Kemija  Mladi raziskovalec  2015 - 2021  24 
3.  11517  dr. Marjan Bele  Materiali  Raziskovalec  2015 - 2021  543 
4.  34542  dr. Tanja Bele  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2015  14 
5.  35377  dr. Jan Bitenc  Materiali  Raziskovalec  2015 - 2021  122 
6.  50903  dr. Hanna Budasheva  Kemija  Mladi raziskovalec  2017 - 2021  36 
7.  29158  dr. Elena Chernyshova  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2021  120 
8.  07254  dr. Zorica Crnjak-Orel  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2016  464 
9.  34521  dr. Marjeta Čepin  Materiali  Mladi raziskovalec  2015  12 
10.  32102  dr. Marija Čolović  Kemija  Raziskovalec  2016 - 2020  79 
11.  52041  dr. Matjaž Dlouhy  Kemija  Mladi raziskovalec  2018 - 2021  43 
12.  19277  dr. Robert Dominko  Materiali  Raziskovalec  2015 - 2021  741 
13.  02556  dr. Goran Dražić  Materiali  Raziskovalec  2015 - 2021  1.023 
14.  38294  dr. Sara Drvarič Talian  Materiali  Raziskovalec  2018 - 2021  89 
15.  53611  Marko Firm  Materiali  Mladi raziskovalec  2019 - 2021 
16.  04537  dr. Mladen Franko  Varstvo okolja  Raziskovalec  2017 - 2021  607 
17.  00582  dr. Miran Gaberšček  Materiali  Vodja  2015 - 2021  899 
18.  54900  Lea Gašparič  Kemija  Tehnični sodelavec  2020 - 2021  21 
19.  38256  dr. Matija Gatalo  Materiali  Raziskovalec  2015 - 2021  129 
20.  55826  Erik Gregori  Kemija  Mladi raziskovalec  2021 
21.  36345  dr. Dunja Gustinčič  Kemija  Mladi raziskovalec  2015 - 2018  20 
22.  37456  dr. Špela Hajduk  Kemija  Mladi raziskovalec  2015 - 2018  16 
23.  30470  dr. Nejc Hodnik  Materiali  Raziskovalec  2020 - 2021  377 
24.  27945  dr. Ivan Jerman  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2021  384 
25.  35375  dr. Primož Jovanovič  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2021  186 
26.  23431  dr. Vasko Jovanovski  Kemija  Raziskovalec  2021  128 
27.  27919  Barbara Kapun  Kemija  Tehnični sodelavec  2015 - 2021  77 
28.  27920  Gregor Kapun  Kemija  Tehnični sodelavec  2015 - 2021  102 
29.  04423  dr. Marta Klanjšek Gunde  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2015 - 2021  561 
30.  50610  Gorazd Koderman Podboršek  Materiali  Mladi raziskovalec  2017 - 2021  36 
31.  16188  dr. Anton Kokalj  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2021  377 
32.  38631  dr. Anja Kopač Lautar  Materiali  Raziskovalec  2017 - 2021  38 
33.  31463  dr. Dorota Agnieszka Korte  Varstvo okolja  Raziskovalec  2015 - 2021  155 
34.  28565  dr. Matjaž Koželj  Kemijsko inženirstvo  Raziskovalec  2015  95 
35.  53542  Ana Kraš  Kemija  Mladi raziskovalec  2019 - 2021  10 
36.  54667  Alenka Križan  Kemija  Mladi raziskovalec  2020 - 2021 
37.  36418  dr. Gregor Križan  Materiali  Mladi raziskovalec  2015 - 2017 
38.  33212  dr. Vida Lapornik    Raziskovalec  2015 - 2017  12 
39.  08027  dr. Antonija Lesar  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2018  121 
40.  30880  dr. Matic Lozinšek  Kemija  Raziskovalec  2018  226 
41.  26511  dr. Mitja Martelanc  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2016  70 
42.  34106  Ivana Maver    Tehnični sodelavec  2015 - 2021 
43.  54669  Svit Menart  Materiali  Mladi raziskovalec  2020 - 2021  11 
44.  33498  dr. Mohor Mihelčič  Materiali  Raziskovalec  2015 - 2019  141 
45.  01290  dr. Ingrid Milošev  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2021  689 
46.  50241  dr. Leonard Jean Moriau  Materiali  Tehnični sodelavec  2020 - 2021  62 
47.  28561  dr. Jože Moškon  Materiali  Raziskovalec  2015 - 2021  86 
48.  51703  dr. Rekha Narayan  Materiali  Raziskovalec  2019 - 2021  25 
49.  39110  dr. Luka Noč  Kemija  Mladi raziskovalec  2016 - 2021  26 
50.  02565  dr. Boris Orel  Kemija  Upokojeni raziskovalec  2015 - 2021  981 
51.  52070  dr. Tina Paljk  Tehnika  Mladi raziskovalec  2018 - 2021  15 
52.  53610  dr. Tjaša Pavčnik  Materiali  Mladi raziskovalec  2019 - 2021  21 
53.  53615  dr. Luka Pavko  Materiali  Mladi raziskovalec  2019 - 2021  41 
54.  38305  dr. Nejc Pavlin  Biotehnologija  Raziskovalec  2019 - 2020  11 
55.  34528  dr. Andraž Pavlišič  Materiali  Mladi raziskovalec  2015  102 
56.  37455  dr. Urša Petek  Materiali  Mladi raziskovalec  2015 - 2021  40 
57.  37835  Jerneja Pirnat    Tehnični sodelavec  2015 - 2016 
58.  30843  dr. Klemen Pirnat  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2021  97 
59.  31361  dr. Maja Pivko  Materiali  Tehnični sodelavec  2015  16 
60.  37480  dr. Matic Poberžnik  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2020  59 
61.  52019  dr. Stefan Popović  Materiali  Mladi raziskovalec  2020 - 2021  15 
62.  36472  dr. Maja Pori  Farmacija  Mladi raziskovalec  2015 - 2018  10 
63.  38295  dr. Ana Robba  Kemija  Tehnični sodelavec  2018 - 2020  40 
64.  33427  dr. Peter Rodič  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2016  149 
65.  35383  dr. Mirjana Rodošek  Tehnika  Raziskovalec  2015 - 2017  54 
66.  37779  dr. Francisco Ruiz Zepeda  Materiali  Raziskovalec  2015 - 2021  227 
67.  51451  dr. Sorour Semsari Parapari  Materiali  Tehnični sodelavec  2018 - 2019  72 
68.  22701  dr. Lidija Slemenik Perše  Mehanika  Raziskovalec  2015 - 2016  433 
69.  53024  dr. Milutin Smiljanić  Materiali  Raziskovalec  2019 - 2021  70 
70.  55215  dr. Ivan Spajić  Kemija  Tehnični sodelavec  2021  11 
71.  14121  dr. Angelja Kjara Surca  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2021  399 
72.  38203  dr. Gavrilo Šekularac  Kemija  Mladi raziskovalec  2015 - 2020  43 
73.  38360  Ervin Šest    Tehnični sodelavec  2016 - 2017  44 
74.  37405  dr. Žiga Štirn  Kemija  Raziskovalec  2019 - 2021  26 
75.  37485  dr. Urša Tiringer  Kemija  Mladi raziskovalec  2015 - 2018  30 
76.  35464  dr. Simona Tušar  Javno zdravstvo (varstvo pri delu)  Mladi raziskovalec  2015 - 2016  14 
77.  30851  dr. Tina Ukmar Godec  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2017  47 
78.  56004  Mariana Vargas Ordaz  Materiali  Tehnični sodelavec  2021 
79.  50885  dr. John Fredy Velez Santa  Farmacija  Raziskovalec  2018 - 2020  39 
80.  35504  dr. Alen Vižintin  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2021  137 
81.  36352  dr. Barbara Volarič  Kemija  Mladi raziskovalec  2015 - 2017  16 
82.  37457  Tina Zabukovec  Materiali  Mladi raziskovalec  2015 
83.  32927  dr. Gregor Žerjav  Kemijsko inženirstvo  Mladi raziskovalec  2015  190 
Organizacije (3)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0104  Kemijski inštitut  Ljubljana  5051592000  21.505 
2.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  90.028 
3.  1540  Univerza v Novi Gorici  Nova Gorica  5920884000  13.882 
Povzetek
Program se osredotoča na sintezo, karakterizacijo, razumevanje in praktično uporabo novih materialov za trajnostni razvoj. Poudarek je na materialih, katerih uporaba vodi do zmanjševanja človekovega škodljivega vpliva na okolje ter materialih, ki izboljšujejo kvaliteto človekovega življenja. Primer prvega sklopa so materiali za uporabo v nizkoogljičnih (nefosilnih) virih energije, primer drugega materiali za zdravje ipd. Materiali, ki bodo dosegali izjemno visoke zahteve naprednih trajnostnih tehnologij, bodo morali izpolnjevati vsaj naslednje kriterije: a) multifunkcionalnost, b) stabilnost skozi ves čas uporabe, c) varnost, d) okoljsko sprejemljivost. Vsi ti kriteriji so tesno povezani z nanoarhitekturo (praviloma sestavljeno iz več faz). Dobro definirane nanoarhitekture bomo kreirali Končni cilj, torej dobro definirane nanoarhitekture, ki bodo prevladovale v celotnem makroskopskem materilu, bomo dosegli s sintezo na atomskem ali molekularnem nivoju, podrobnim razumevanjem korelacije med sestavo nanofaz, nanostrukturo in makroskopskimi lastnostmi materiala ter razumevanjem in obvladovanjem degradacijskih procesov med uporabo takšnih materialov. Eksperimentalne metode bomo sistematično nadgrajevali s teoretičnimi spoznanji. Omenjene principe bomo uporabili na več sklopih materialov s področja naprednih materialov za trajnostni razvoj: A) premazih oziroma tehnologijah za izkoriščanje sončne energije, B) materialih za shranjevanje energije (litij-ionske, žveplove in magnezijeve), C) materialih za konverzijo energije (elektrokatalizatorje za gorivne celice), D) površinah materialov s povečano stabilnostjo in E) materialih za boljše zdravje ter čistejše okolje. Programska skupina razpolaga z najsodobnejšo opremo za karakterizacijo materialov z vseh aspektov. Prav tako so v programsko skupino vključeni strokovnjaki, ki obvladajo ab-initio modeliranje, pa tudi modeliranje na kontinuum nivoju in lahko dodatno prispevajo k razumevanju lastnosti pripravljenih multifaznih nanostruktur. Kombiniranje modeliranja z modelskimi eksperimenti, ki je bilo podlaga za pomembne preboje že v preteklosti, bo tudi vnaprej ena od najpomembnejših usmeritev pri bazičnih raziskavah. Visok nivo raziskav bomo vzdrževali z intenzivnim sodelovanjem z najuglednejšimi raziskovalnimi inštitucijami po svetu. Nadalje bo program veliko pozornost namenjal vzgoji mlajših kadrov pa tudi izpopolnjevanju kadrov, ki prihajajo iz gospodarstva. Uporabne rezultate bomo tako kot doslej prenašali v gospodarstvo – bodisi v Sloveniji ali pa na mednarodnem nivoju.
Pomen za razvoj znanosti
Predpogoj za pripravo materialov z boljšo funkcionalnostjo (oziroma multifunkcionalnostjo), z višjo stopnjo zanesljivosti ter izboljšano trajnostjo je obvladovanje arhitekture materialov na nanoskopskem nivoju. V zadnjih letih smo bili priča zelo velikemu napredku pri izdelavi dobro definiranih nanoarhitektur, in to pri zelo različnih tipih materialov, vključno na področjih, ki jih zajema naš program: materiali za energetski sektor, materiali za zdravje in drugi napredni materiali za trajnostni razvoj. Vendar je pri tem treba poudariti, da nanoarhitekturo zaenkrat obvladujemo le na zelo majhnih velikostnih skalah, denimo v primeru posamičnih nanobjektov, medfaz ali površin zelo reda velikosti nekaj kvadratnih mikrometrov ter kompozitov, ki imajo zelo majhen volumen. Če želimo storiti korak naprej, je nujno razširiti značilnosti »idealne nanoarhitekture« na makroskopske dimenzije. Za to pa potrebujemo nove sintezne pristope, izboljšati moramo razumevanje procesov, ki se dogajajo med sintezo in poglobiti znanje o interakcijah med različnimi fazami/elementi, ki sestavljajo nanoarhitekuro. Vsi navedeni aspekti so sistematično vsebovani v pričujočem načrtu programskih aktivnosti. Na primer na področju sinteze že nekaj let sistematično uporabljamo nove pristope, kjer potek reakcij spremljamo z uporabo različnih in situ tehnik. Podobno uporabljamo različne kombinacije tehnik za spremljanje obnašanja materialov v določenem časovnem obdobju oziroma za spremljanje njihove funkcionalnosti pri različnih zunanjih pogojih. Ob tem smo že uvedli več novih ex- oziroma in-situ tehnik za spremljanje strukturnih, morfoloških in kompozicijskih sprememb. V vseh navedenih primerih pogosto uporabimo tudi različne računske metode (od atomističnega do kontinuum nivoja). Na osnovi takšnega pristopa smo že objavili več člankov v najprestižnejših revijah, kot so Nature Materials, Angewandte Chemie, Advanced Material, JACS, Physical Review Letters, ACS Nano ipd. Pričakujemo, da bomo v nadaljevanju programskih aktivnosti prišli do pomembnih novih spoznanj na podoben način kot v dosedanjem obdobju. Ocenjujemo, da bomo izumili vsaj 5 popolnoma novih materialov, do 15 materialov z izboljšano funkcionalnostjo ter dobili nov vpogled v vsaj 10 mehanizmov oziroma naravnih zakonov, ki so povezani z lastnostmi nanostrukturiranih materialov. Visoke standarde raziskav bomo, med drugim, vzdrževali tudi tako, da bomo še naprej sodelovali z najuglednejšimi raziskovalnimi inštitucijami v Evropi, kot so 3 Max-Planck inštituti (Sttuttgart, Potsdam, Dusseldorf), Univerza v Uppsali, Frauenhofer inštitut, CEA in CNRS v Franciji, TU Delft pa tudi drugimi iništituti po svetu (predvsem Argonne National Lab, Chicago). Sodelovanje bo obsegalo vse aspekte, od živahne izmenjave študentov (v obe smeri) do udeležbi v večjih ali pa bilateralnih projektih ter nenazadnje tudi v novih oblikah sodelovanja, ki ga uvaja EU (Teaming, Twinning ipd.). Osnovna znanja bodo, tako kot doslej, redno prehajala v izbrane industrijsko pomembne aplikacije, bodisi v Sloveniji ali pa v mednarodnem prostoru. Trenutno imamo 6 večjih neposrednih pogodb z industrijo, s 13 partnerji pa sodelujemo pri manjših raziskavah tekoče problematike, povezane z obstoječimi industrijskimi izdelki.
Pomen za razvoj Slovenije
Program se osredotoča na robne tekoče probleme v znanosti o materialih. Še posebej se osredotoča na največje izzive na področju obnovljivih virov oziroma nizkoogljičnih tehnologij. V programske aktivnosti smo že doslej uspešno vključevali različne industrijske partnerje s tega področja: Mebius, Inea, Domel, TEŠ, Petrol, Holding slovenske elektrarne, Silkem, Cinkarna, Iskra sistemi in še nekatere druge predvsem s področja avtomobilske industrije. Kemijski inštitut pravzaprav že 4 leta koordinira konzorcij, v katerega so vključena omenjena podjetja (Center odličnosti nizkoogljične tehnologije, CO NOT). Znotraj konzorcija so programske aktivnosti že doživele nekatere tržne aplikacije (v točki 14 podajamo seznam patentov, poročil ter nagrad na to temo). Ocenjujemo, da bomo v naslednjih letih z uveljavitvijo nizkoogljičnih in ostalih obnovljivih tehnologij pri omenjenem prenosu še uspešnejši. Naš cilj je, da vsaj nekateri partnerji postanejo vodilni v izbranih nišah s področja naprednih obnovljivih tehnologij. Poleg litijevih in vodikovih tehnologij s slovenskimi partnerji razvijamo tudi materiale za barve (Helios, Jub), materiale za prirejeno sproščanje zdravil (Lek), na področju implantatov sodelujemo celo z eno od slovenskih bolnšnic (Valdoltra). Nadalje se program izrazito posveča tudi vzgoji mladih inženirjev in raziskovalcev. Čeprav niti Kemijski inštitut niti IJS nista izobraževalni ustanovi, je v programske aktivnosti nenehno vključenih med 20 in 25 mladih raziskovalcev pa tudi raziskovalcev iz industrije/gospodarstva. Diplome jim ob koncu študija podelijo naši partnerji (Univerza v Ljubljani, MPŠ, UNG ipd). Nenazadnje je potrebno omeniti naše intenzivno vključevanje v raziskave v evropskem prostoru. Vključeni smo v številne projekte, skrbimo za redno izmenjavo študentov med našimi inštitucijami in tujino, v program vključujemo sodelavce iz industrijskih razvojnih oddelkov.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2015, vmesno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2015, vmesno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno