Raziskovalni program: »Trajnostni Polimerni materiali in Tehnologije«, P2-0264, (1. 1. 2020 – 31. 12. 2025)

Vodja: doc. dr. Lidija Slemenik-Perše

Osnovni cilj programa Trajnostni polimerni materiali in tehnologije je zagotoviti temeljno razumevanje obnašanja polimerov in kompozitov v talini in trdnem stanju za razvoj novih znanj, rešitev, izdelkov in tehnologij za trajnostno prihodnost. Svetovni trendi kažejo na povečano uporabo inženirskih polimerov in kompozitov predvsem zaradi dobrega razmerja med trdnostjo in težo ter preproste predelave oziroma proizvodnje.Tipičen primer povečane uporabe polimerov je na primer v avtomobilski industriji. Čeprav so polimeri pomembni materiali v številnih aplikacijah, je bila do sedaj uporaba plastike v nosilnih konstrukcijah zaradi mehanskih in varnostnih razlogov nizka. Obstaja torej potreba po izboljšanju lastnosti polimernih materialov, kot so strukturna zmogljivost, trajnost in toplotna odpornost. Te potrebe so neposredno povezane tudi z izboljšanjem tehnologije recikliranja in predelave.

Raziskovalni program obravnava omenjene potrebe z zagotavljanjem temeljnega znanja o obnašanju polimerov in kompozitov v talini in trdnem stanju. Posebej smo se osredotočili na razumevanje fizikalnih lastnosti polimerov, vključno s časovno odvisnimi lastnostmi in vplivom spreminjanja polimerne strukture z izpostavljanjem polimernih materialov različnim termomehanskim robnim pogojem med obdelavo ali z dodajanjem polimernih nano ali mikro polnil. V podporo našim prizadevanjem razvijamo tudi nove merilne tehnike in nove teoretične načine za analizo in razumevanje obnašanja polimerov in kompozitov.

Raziskovalni program: »Trajnostni Polimerni materiali in Tehnologije«, P2-0264, (1. 1. 2015 – 31. 12. 2019)
Vodja: dr. Lidija Slemenik-Perše

Program “Trajnostni Polimerni materiali in Tehnologije”, ki je nadaljevanje raziskovalnega programa “Inteligentni Polimerni materiali in tehnologije” ima cilj, da zagotovi osnovno znanje in razumevanje nelinearnega časovno-odvisnega vedenja sintetičnih in bioloških polimerov in njihovih kompozitov. To znanje omogoča nove inovativen rešitve izdelkov in tehnologij, ki predstavljajo tehnološko ter gospodarsko priložnost za Slovenijo. Program je razdeljen v 3 komplementarne raziskovalne sfere, ki so povezane med sabo.
Prva raziskovalna sfera se ukvarja s preučevanjem strukturnih lastnosti polimernih materialov (brez spreminjanja kemijske sestave) in načinov kako lahko nadzorujemo inherentno topologijo strukture, posledično pa njihove fizikalne lastnosti, ki jih je mogoče prilagajati posameznim aplikacijam.
Druga raziskovalna sfera se, na eni strani, osredotoča na razvoj eksperimentalnih tehnik za analizo materialnih časovno-odvisnih lastnosti, ki bodo omogočale napovedovanje trajnosti polimernih materialov izpostavljenih težkim pogojem obremenjevanja. Po drugi strani pa bo razvoj šel v smeri raziskav in razvoja eksperimentalnih tehnik za mehansko spektroskopijo bio-materialov, ki bi lahko bile uporabljene kot diagnostične metode za napovedovanje zdravstvenega stanja ljudi.
Tretja sfera se osredotoča na razvoj teoretičnih in numeričnih orodij, ki skupaj z novimi eksperimentalnimi metodami omogočajo napovedovanje mehanskega obnašanja sintetičnih in bio-polimerov in njihovih nano-, mikro-, in makro kompozitov na daljše časovno obdobje.
Pridobljeno znanje bo uporabljeno za razvoj boljših materialov za toplotno, zvočno, vibracijsko in udarno izolacijo/dušenje, ki se uporabljajo v gospodinjskih aparatih, transportnih sistemih, globokomorskih naftnih aplikacijah, ter vesoljskih aplikacijah (v sodelovanju s korporacijo “NPO Machinostroyeniye” in Bauman University, Rusija). Znanje bo uporabljeno tudi za optimiranje vhodnega material v postopku injekcijskega brizganja prahu (v sodelovanju z korporaijo BASF ).

Rezultate bomo uporabili tudi za razvoj novih diagnostičnih orodij v medicini (razvoj neinvazivne mehanske spektroskopije) in tehnologijo za shranjevanje zdravilnih učinkovin v medmolekularni prostor biorazgradljivih poliamidov in njihovo ciljno sproščanje v obolelo tkivo. (v sodelovanju s Fresenius-Kabi).
Nenazadnje, razvito teoretično znanje bo uporabljeno za optimizacijo pogojev predelave in natančno napoved trajnosti strukturnih elementov in izdelkov iz časovno odvisnih materialov. Implementacija bazičnega znanja v industrijsko okolje se bo izvajal v obstoječih (Gorenje , odelo , BSH , Elan , Hella Saturnus – Danfoss , …), kot tudi novih spin- off podjetij. Zato lahko rečemo, da program ima in bo imel pomemben vpliv na znanstveni in družbeno-ekonomski napredek Slovenije.