UV CIETĒJOŠIE BIO-BĀZES SVEĶI JAUNO MATERIĀLU PIELIETOJUMIEM
Mūsdienās plastmasas pārstrādes rūpniecība un koksnes rūpniecība saskaras ar lielām problēmām, kas galvenokārt saistītas ar ilgtspējīgu bioizejvielu trūkumu, ko izraisa fosilo resursu pārmērīgs patēriņš, kā arī inovāciju trūkums biotehnoloģijas procesos.
Šī projekta galvenais mērķis ir ierosināt novatorisku pieeju šo jautājumu risināšanai. Šajā nolūkā projektā tiks pagatavoti un izpētīti jauni augu eļļas bāzes polimēru sveķi, kuru bioloģiskās sastāvdaļas ir iegūtas no biomasas, un tos izmantos UV gaismas cietējošajiem pārklājumiem, kā arī aditīvai ražošanai (AM). Tas palīdzēs paplašināt bioloģisko materiālu klāstu ilgtspējīgos pārklājumos un 3D drukas materiālos. Šī koncepcija tiks attīstīta ciešā sadarbībā ar Latvijas un Vācijas dalībniekiem sanāksmēs un semināros.
Projekta dalībnieki:
* Baltijas-Vācijas Augstskolu biroja projektu finansiāli atbalsta Vācijas Akadēmiskās apmaiņas dienests (DAAD) no Vācijas Ārlietu ministrijas piešķirtajiem līdzekļiem.
About the project:
BIO-BASED UV-CURING RESINS FOR MATERIAL APPLICATIONS
Today the plastic processing industry and wood-based industry are facing major challenges related mainly to the scarcity of sustainable raw material caused by the overconsumption of fossil resources and also to the lack of breakthrough innovation in process biotechnology. The overreaching objective of the present project is to propose an innovative approach to alleviate these issues. To this end, novel vegetable oil UV-curable polymeric resins, whose bio-based components are derived from biomass side-streams, will be formulated and used for UV-curing coatings as well as for additive manufacturing (AM). This will help to enlarge the range of bio-based materials in sustainable coatings and 3D printing materials. This concept will be discussed in close collaboration of the Latvian and German participants at LV-GE meetings.
Participants of the project:
* This project of the Baltic-German University Liaison Office is supported by the German Academic Exchange Service (DAAD) with funds from the Foreign Office of the Federal Republic Germany.
Apakšprojekta vadītājs: Dr. habil. phys. Andris Ozols, Tehniskās fizikas institūts
Īss projekta apraksts
Azobenzolus saturošu materiālu izpēte hologrāfiskā ieraksta veikšanas vajadzībām ir īpaši perspektīva, jo ieraksts var tikt veikts pie istabas temperatūras bez pēcapstrādes un, principā, var tikt izdzēsts un pārrakstīts. Hologrāfiskā ieraksta mehānisms azobenzolu saturošās molekulās līdz šim vēl nav pilnībā izprasts. Pie tam, līdz šim nav veikti sistemātiski pētījumi, kas korelētu azobenzolu ķīmisko struktūru un veicamā hologrāfiskā ieraksta efektivitāti. Šinī projektā plānots risināt šo problēmu, sintezējot sēriju azobenzola atvasinājumu ar lielu tādu molekulāro raksturlielumu kā dielektriskā caurlaidība un dipola moments variāciju. Šajos savienojumos veiktā hologrāfiskā ieraksta parametru analīze ļautu labāk izprast hologrāfiskā ieraksta rašanās procesu, ieskaitot virsmas reljefa režģa veidošanās mehānismu, un dotu ieskatu kā izstrādāt azobenzolu saturošus materiālus ar augstāku hologrāfiskā ieraksta efektivitāti.
Projekta mērķis ir, izmantojot racionālu dizainu un sistemātisku pieeju, izstrādāt jaunus organiskus stiklveida fāzi veidojošus materiālus un veikt to hologrāfisko īpašību izpēti ar mērķi labāk izprast struktūras-fotojutības sakarības un palielināt materiālu difrakcijas efektivitāti.
Projekta partneris: Institute of Physics, Ukrainian National Academy of Sciences, Kiev, Ukraine
Projekta vadītājs: Dr. habil. phys. Andris Ozols, Tehniskās fizikas institūts
Īss projekta apraksts
Projekta mērķis ir azohromoforu un neazohromoforu molekulāro stiklu kārtiņu hologrāfisko un optisko īpašību izpēte atkarībā no to struktūras, kā arī elektriskā un magnētiskā lauka iedarbes izpēte uz hologrāfisko ierakstu šajās kārtiņās. Plānoti sekojošie rezultāti. Metodikas un iekārtas izstrāde elektriskā lauka ietekmes izpētei uz hologrāfisko ierakstu molekulārās kārtiņās. Mērījumu veikšana ZWK-2TB, WE-3, ZWK-3 un IWK-2D kārtiņās. Jaunu 13 veidu neazohromoforu kārtiņu un trīs veidu dendrimēru kārtiņu hologrāfisko parametru noteikšana. Metodikas un iekārtas izstrāde magnētiskā lauka ietekmes izpētei uz hologrāfisko ierakstu molekulārās kārtiņās. Mērījumu veikšana IWK-2D kārtiņās. Fotoinducētās anizotropijas eksperimentāla izpēte IWK-2D kārtiņās ar hologrāfisko un atomspēka mikroskopijas metodi.
Apakšprojekta vadītājs: Dr. habil. phys. Artūrs Medvids, Tehniskās fizikas institūts
Finansējošā programma: Valsts pētījumu programmas (VPP)
Īss projekta apraksts
Projekta ietvaros ir paredzēts attīstīt inovatīvo un uzlaboto materiālu un nanotehnoloģiju zināšanu bāzi un cilvēkkapitālu tautsaimniecības konkurētspējas paaugstināšanai, liekot uzsvaru uz tām Eiropas Komisijas noteiktajām atslēgtehnoloģiju (Key Enabling Technologies – KET) jomām, kurās Latvijā eksistē ievērojams zinātniskais potenciāls un tautsaimniecības pieprasījums. Projekta mērķis ir attīstīt nanomateriālu un tehnoloģiju nozari komercializējamu nanotehnoloģiju piedāvājuma un konkurētspējīgas nanotehnoloģiju industrijas uzturēšanai Latvijā; attīstīt konkurētspējīgas Latvijā radītās zināšanas inovatīvo materiālu jomā līdz ražošanas tehnoloģijām un materiālu ražošanas iniciēšanai. Tiek pētīta lāzera starojuma ietekme uz ZnO optiskajām īpašībām, un tiek izstrādāta lāzer metode Zn nanodaļiņu veidošanās. Projektā iegūtos rezultātus varēs izmantot, lai attīstītu Latvijai jaunus tautsaimniecības virzienus, tādus kā mikro- un optoelektronikas ražošana.
Projekta datumi: 02.01.2014 – 31.05.2018Projekta vadītājs no Latvijas puses: Dr. habil. phys. Artūrs Medvids, Tehniskās fizikas institūts
Finansējošā programma: Apvārsnis 2020
Īss projekta apraksts
Lielais hadronu paātrinātājs ir apjomīgākais un sarežģītākais zinātniskais instruments uz planētas. Šobrīd tas sasniedzis tehnisko iespēju robežu, tāpēc Eiropas zinātnieki, arī pētnieki no RTU, apvienojas projektā, lai izstrādātu tehnoloģijas jaudīgāku, drošāku un efektīvāku paātrinātāju būvēšanai.
Materiālzinātnes un lietišķās ķīmijas fakultātes Tehniskā fizikas institūta zinātnieki profesora Artūra Medvida vadībā pētīs supervadītāju niobiju, ko izmanto hadronu paātrinātāja rezonatoru pārklāšanai. Niobija īpašības nodrošina vajadzīgos apstākļus daļiņu plūsmas paātrināšanai līdz gaismas ātrumam. RTU zinātnieku uzdevums ir izstrādāt tehnoloģiju enerģijas zudumu samazināšanai un uzlabot pārklājuma noturību.
Sadarbības partneri: 41 partneris, ieskaitot CERN|
Projekta pilns nosaukums: Ar Nd:YAG lāzeru inducēta fotopolimerizācija Novolac polimēros Projekta vadītājs: Dr. habil. phys. Artūrs Medvids, Tehniskās fizikas institūts Finansējošā programma: RTU Pētniecības platformas Īss projekta apraksts Polimērs ir viens no svarīgākajiem materiāliem mūsu ikdienā. Tas ir lēts, viegli iegūstams un relatīvi vienkārši utilizējams materiāls. Optimizējot sastāvu un mainot polimerizācijas pakāpi ir iespējams iegūt materiālu ar kontrolējamām fizikālām īpašībām, kā piemēram, paaugstināta cietība un ķīmiskā izturība. Parasti polimēru iegūšanai sintēzes laikā izmanto termopolimerizācijas vai fotopolimerizācijas metodes. Termopolimerizācija ir laikietilpīgs process, kura laikā bieži tiek izmantota paaugstināta temperatūra virs 100oC, kas apgrūtina lielu konstrukciju pārklāšanu ar polimēra slāni. Neskatoties uz to, ka fotopolimerizācija arī ir laikietilpīgs process, lāzerinducēta fotopolimerizācija noris daudzreiz ātrāk un ir mazāks enerģijas patēriņš. Projekta mērķis ir izstrādāt jaunu Novolac polimēru polimerizācijas tehnoloģiju, kas būtu daudz ātrāka nekā jau labi zināmā termiskā apstrāde. Tas tiks sasniegts, aizstājot termopolimerizāciju ar fotopolimerizāciju, šim nolūkam izmantojot impulsu lāzeru vai arī kombinējot to ar citu gaismas avotu, piemēram, dzīvsudraba lampu. Sadarbības partneri: SIA "Jūras Servisa Centrs" Projekta datumi: 02.01.2017 – 29.12.2017 |
Projekta vadītājs no Latvijas puses: Dr. habil. phys. Artūrs Medvids, Tehniskās fizikas institūts
Finansējošā programma: Latvijas–Lietuvas–Taivānas zinātniskās sadarbības atbalsta fonds
Īss projekta apraksts
Materiāli uz silīcija bāzes ir bijuši straujas revolucionāru elektronikas tehnoloģiju attīstības pamatā un ir dominējuši tirgū pēdējo 40 gadu laikā. Ceturtās grupas elementi silīcijs un germānijs ir kalpojuši kā pamatmateriāli fotodetektoros. Sakausējumu materiāli uz germānija un alvas bāzes ir ļoti daudzsološi, lai uzlabotu fotodetektoru īpašības, ļaujot uztvert gaismu vidējā infrasarkanajā apgabalā. Projekta galvenais mērķis ir tehnoloģiju izstrāde šādu jaunu materiālu iegūšanai. Zinātnieki no RTU Lietišķās ķīmijas un materiālzinātnes fakultātes Tehniskās fizikas institūta Pusvadītāju fizikas laboratorijas profesora Artūra Medvida vadībā ir iesaistīti šajā projektā kā speciālisti lāzertehnoloģiju jomā. Viņi veiks pētījumus par lāzer-inducēto fāžu pāreju izmantošanu projekta mērķu sasniegšanai, veidojot germānija un alvas savienojumu struktūras, pārvietojot atomus ar lāzera impulsu radītā temperatūras lauka palīdzību. Sadarbības partneru institūcijas: Viļņas Universitāte, Taivānas Nacionālā universitāte
Projekta datumi: 01.01.2018. – 31.12.2020.Projekta vadītājs no Latvijas puses: Dr. habil. phys. Artūrs Medvids, Tehniskās fizikas institūts
Finansējošā programma: Baltijas-Vācijas Augstskolu biroja programma (DAAD)
Īss projekta apraksts
Ir labi zināms, ka Si-SiO2 sistēmā tās veidošanās procesā rodas iekšējie mehāniskie spriegumi, kuru cēlonis ir atšķirības starp SiO2 plēves un pamatnes termiskās izplešanās koeficientiem. Punktveida defektu pārdalīšanu var izmantot, lai daļēji samazinātu virsmas spriegumu. Tomēr šis process līdz pat šim nav izpētīts atomārā līmenī. Projekta mērķis ir izpētīt sprieguma relaksācijas mehānismu Si-SiO2 sistēmā, izmantojot EPR, IS absorbcijas spektroskopiju un skenējošo elektronu mikroskopiju (SEM).
Sadarbības partneru institūcijas: Jūlihas pētniecības centrs, Peter Grünberg institūts, Vācija
Projekta datumi: 01.01.2017. – 15.12.2017.
Projektu īsteno RTU MLĶF Biomateriālu zinātniskā pētniecības laboratorija, projekta vadītājs - Kārlis Agris Gross.
Projektu īsteno RTU MLĶF Biomateriālu zinātniskā pētniecības laboratorija, projekta vadītājs - Kārlis Agris Gross
Vadītāja: Dr. habil. sc. ing. Profesore Silvija Kukle
Darbības programmas «Izaugsme un nodarbinātība» 1.1.1. specifiskā atbalsta mērķa «Palielināt Latvijas zinātnisko institūciju pētniecisko un inovatīvo kapacitāti un spēju piesaistīt ārējo finansējumu, ieguldot cilvēkresursos un infrastruktūrā» 1.1.1.1. pasākuma «Praktiskas ievirzes pētījumi» projekts «Nanolīmenī modificētu tekstiliju virsmu pārklājumu sintēze un enerģētiski neatkarīgas mērīšanas sistēmas integrācija viedapģērbā ar medicīnisko novērojumu funkcijām» Nr. 1.1.1.1/16/A/020. Projekta īstenošanas periods no 01.03.2017. līdz 31.12.2019.
Apakšprojekta vadītājs: Dr. phys. Juris Blūms, Tehniskās fizikas institūts
Īss projekta apraksts
Pētījumi enerģētiski neatkarīgas sistēmas pilnveidei un optimālai integrācijai apģērbā, kas apģērba valkātāja ķermeņa daļu kustību enerģiju transformētu elektrībā, iegūtu datus par cilvēka fizioloģisko stāvokli, un spētu nosūtīt informāciju attālinātiem uztvērējiem.
Vadītāja Dr. sc. ing. Asoc. Profesore Inga Dāboliņa
Starpreģionu sadarbības programmas INTERREG, Eiropas Savienības struktūrfondu 3.mērķa «Eiropas teritoriālā sadarbība» programmas starptautiskais zinātnieki pētnieciskais projekts Nr. R006 «Vieds un drošs darba apģērbs» Projekta īstenošanas periods no 01.03.2016 līdz 01.03.2019.
Vadītāja Dr. sc. ing. Asoc. Profesore Dana Beļakova
ERASMUS+ KA2 aktivitātes Stratēģisko partnerību sektora projekts Nr. 2017-1-ES01-KA202-038419 «Circular ECOnomy Innovative Skills in the TEXtile Sector – ECO-TEX». Projekta īstenošanas periods no 01.11.2017. līdz 30.04.2020.
Vadītājs Dr. sc. ing. docents Edgars Kirilovs
Darbības programmas «Izaugsme un nodarbinātība» 1.1.1. specifiskā atbalsta mērķa «Palielināt Latvijas zinātnisko institūciju pētniecisko un inovatīvo kapacitāti un spēju piesaistīt ārējo finansējumu, ieguldot cilvēkresursos un infrastruktūrā» 1.1.1.2. pasākuma «Pēcdoktorantūras pētniecības atbalsts» projekts Nr. Nr.1.1.1.2/VIAA/1/16/152 «Viedo izolācijas materiālu struktūru un tehnoloģiju izstrāde iekštelpu mikroklimata nodrošināšanai». Projekta īstenošanas periods no 16.10.2017. līdz 15.10.2020.
Vadītājs Dr.sc.ing. Andris Šutka , Funkcionālo materiālu tehnoloģiju zinātniskā laboratorija
Projekta mērķis ir attīstīt A. Šutkas iesākto darbu elektromagnētiskā lauka detektoru izstrādē. Zinātnieka radītie cinka oksīda detektori ļauj ar neapbruņotu aci saskatīt elektrostatisko lauku un to savlaicīgi novērst. Tehnoloģija varētu būt noderīga arī displeju, saules paneļu un citu optoelektronisko ierīču izgatavošanai.
Jaunajā projektā starptautiskā zinātnieku grupa istrādās materiālu, kas ļaus noteikt elektrostatisko lauku ar zelta nanostienīšu palīdzību. Jaunā materiāla pielietojums varētu būt daudz plašāks, jo no tā potenciāli būs iespējams izgatavot cietus kompozītmateriālus. Šādas iespējas izpēte ir viens no projekta virzieniem.
A. Šutkas pētījums ar cinka oksīda koloīdiem pirms gada guva starptautiskās zinātniskās sabiedrības uzmanību, kā arī tika pārpublicēts prestižajā izdevumā «Chemical and Engineering news».
|
Projekta norises laiks |
01.07.2017.–15.12.2017. |
| Projektā iesaistītās valstis un institūcijas |
1. Funkcionālo materiālu tehnoloģiju laboratorija, Rīgas Tehniskā Universitāte, Latvija |
| Projekta mērķis (-/i) | Uz stimuliem reaģējošu plazmonu Au nanostienīšu koloīdu optisko īpašību izpēte izmantošanai elektrostatiskā lauka detektēšanai. |
| Projekta tiešā un netiešā mērķa grupa un tās skaitliskais apjoms |
Tiešā mērķa grupa: |
| Projekta galvenās aktivitātes un aktivitātes(šu) norises vieta(s) |
1. Zelta nanovadu sintēze, Leibnica jauno materiālu institūtā, Zārbrikenē |
Projekta mērķis: radīt uzlabotas TENG sistēmas un inovatīvu pjezopermitīva elastomēra nanokompozīta kondensatoru un/vai abu šo tehnoloģiju apvienojumus mehāniskās enerģijas pārvēršanai elektriskajā.
Projekta kopsavilkums. Ideja par triboelektrisku nanoģeneratoru (TENG) zinātniskajā literatūrā pirmoreiz parādījās 2012. gadā, un šobrīd to uzskata par daudzsološāko tehnoloģiju mehāniskās enerģijas pārvēršanai elektriskajā. TENG ierīcēs mehāniskā enerģija tiek pārvērsta elektriskajā, periodiski savienojot un atdalot divus materiālus ar atšķirīgu elektronu tieksmi.
Zinātniskajā literatūrā aprakstītajām TENG ierīcēm ir nozīmīgs trūkums: ir vajadzīgas divas atsevišķas un/vai pārvietojamas, un/vai stingas veidnes daļas, kas neļauj šīs enerģijas ieguves ierīces integrēt lielgabarīta materiālos un konstrukcijas elementos. Tāpat atsevišķo daļu materiālu virsmām jābūt nanostrukturētām liela kontakta laukuma nodrošināšanai. Nanostrukturēšanai jāizmanto grūti (sarežģīti) industrializējamas metodes. Esošo kontakta-atdalīšanas TENG ierīču darbību uzlabos, izmantojot superelastīgi sūkļa struktūras elastomēri, kāmēr mezoporainu materiālu izmantošana, kuros katra atsevišķa pora darbotos kā TENG elements, ļautu izstrādāt lielgabarīta, nanostruktūrētus TENG.
Projektā izstrādāto (uzlaboto) TENG darbības efektivitāti palielinās, veidojot hibrīdsistēmas ar pjezopermitīva elastomēra nanokompozīta kondensatoru, kurš pavairos ar TENG iegūto elektroenerģiju, notiekot kondensatora uzlādei un izlādei attiecīgi pirms un pēc deformācijas. Plānots, ka iegūtās alternatīvo un tīro enerģiju ražojošās sistēmas spēs aizvietot baterijas, kuras izmanto zemas enerģijas sensorierīcēs veselības uzturēšanas un aprūpes, vides aizsardzības, infrastruktūras uzraudzības un drošības jomā.
Starpdisciplinārā projekta galvenās plānotās darbības: materiālu identifikācija, optimizācija un to sagatavošanas metodoloģijas izstrāde, kontakta-atdalīšanas TENG, monolīto TENG un hibrīdo mehāniskās enerģijas savākšanas ierīču izveidošana un prototipu izstrāde no efektīvākajiem materiāliem un hibrīdajām sistēmām, zināšanu un tehnoloģiju pārnese.
Sagaidāmais rezultāts.
Kontaktinformācija: ; +371 67089151 +371 29450343
Vadītājs Dr. phys. A. Kleperis, apakšprojekts Nr. 666/2014.3. «Neorganisko litija interkalācijas materiālu un cieto elektrolītu sintēze un izpēte», apakšprojekta vadītāja Dr. chem. Antonija Dindune.
Kontaktinformācija: +371 26869911
Projekta vadītājs: Dr.sc.ing. Jānis zicāns, Polimērmateriālu institūts
Apakšprojekta vadītājs: Dr. habil. phys. Māris Knite, Tehniskās fizikas institūts
Īss apakšprojekta apraksts
Apakšprojekta mērķis ir izstrādāt jaunus viedos nanokompozītu materiālus – polimēra – elektrovadošu nanodaļiņu kompozītus, kas varētu rast pielietojumu dažādu sensoru izveidē, kā arī izpētīt šo jauno materiālu īpašības un noteikt raksturīgos parametrus. Projektā paredzēts arī izstrādāt metodiku, kas ļautu noteikt elektrovadošo nanodaļiņu dispersijas pakāpi polimēra matricā, izmantojot atomu spēka mikroskopu ar elektrovadošu nanozondi.
Rezultātā tiks iegūti inovatīvi pjezopermitīvi polimēra nanokompozīti iespējamai pielietošanai spiediena kondensātoros un chemorezistīvi polimēra nanokompozīti iespējamia pielietošanai ķīmisko vielu tvaiku sensoros.
Apakšprojekta vadītājs: Dr. phys. Juris Blūms, Tehniskās fizikas institūts
Projekta mērķis ir izstrādāt zemsprieguma sadalņu inspicēšanas tehnoloģiju, kas ietver strāvu vadošo daļu siltuma zudumu aplēsi un sadalņu elementu temperatūras prognozēšanu. Projekta rezultātā tiks izstrādāta zemsprieguma elektrosadalņu ekspluatācijas stāvokļa noteikšanās tehnoloģija.
Sadarbības partneris: AS Inspecta Latvia
Apakšprojekta vadītājs: Dr. phys. Juris Blūms, Tehniskās fizikas institūts
Pētījumi enerģētiski neatkarīgas sistēmas pilnveidei un optimālai integrācijai apģērbā, kas apģērba valkātāja ķermeņa daļu kustību enerģiju transformētu elektrībā, iegūtu datus par cilvēka fizioloģisko stāvokli, un spētu nosūtīt informāciju attālinātiem uztvērējiem.