VT 2: Komplexný svet materiálov

prof. RNDr. Ján Dusza, DrSc., Ústav materiálového výskumu SAV

Materiály, ktoré nás obklopujú, či už prírodného charakteru alebo vyrobené človekom, majú rôzne vlastnosti, ktoré predurčujú ich využitie. Oceľ je pevná, keramika tvrdá a krehká, guma pružná. Všetky tieto vlastnosti, fyzikálne, mechanické, funkčné, majú pôvod v zložení a štruktúre materiálov. Štúdium a pochopenie podstaty vzťahov medzi štruktúrou materiálov a ich vlastnosťami je preto jedinou možnou cestou k výskumu a vývoju nových materiálov, u ktorých sa očakáva zvýšená spoľahlivosť a efektívnosť, ako aj možnosť vyrábať produkty cielené na potreby zákazníka.

Na súčasne globálne trendy vývoja nových materiálov reagujú aj slovenské výskumné inštitúcie. Príkladom našej práce sú nové poznatky v oblastiach:

  1. Progresívne ocele a zliatiny, produkty práškovej metalurgie, keramické materiály a tvrdé povlaky:
  • nové keramické kompozity a PVD povlaky so zvýšenou tvrdosťou a zníženým koeficientom trenia na prenos výkonu v ložiskových a prevodových mechanizmoch metód pre extrémne strojárenské aplikácie zahrňujúce vysoké a nízke teploty, vákuum, extrémne trenie a vysoké dynamické napätia
  • elektrokontaktné materiály vyrábané cestou technológie práškovej metalurgie
  • výskum a vývoj inovatívnych materiálov pre jadrá statorov, a rotorov elektromotorov s cieľom vyvinúť novú triedu magneticky mäkkých ocelí určených pre statory a rotory trakčných motorov elektromobilov a áut s hybridným pohonom
  • odľahčovanie konštrukčných súčiastok s využitím hliníkových kompozitov a pien

 

  1. Materiály pre biomedicínu a environmentálne technológie:
  • magnetické nanočastice funkcionalizované liečivami, polymérmi a surfaktantami, a ich aplikácie pri liečení závažných ochorení, ako je rakovina, kardiovaskulárne a amyloidné choroby
  • nové biokompozitné cementové systémy pre biomedicínske využitie
  • príprava monominerálnych koncentrátov z karbonátových a silikátových surovín kontaminovaných jalovými a škodlivými minerálnymi prímesami
  • syntéza sulfidických minerálov pre aplikácie v energetike a medicíne
  • nové technológie pre dekontamináciu priemyselných území po baníckej a hutníckej činnosti

 

  1. Materiály pre IKT technológie a kryotechnológie:
  • príprava masívnych monokryštalických supravodičov pre silnoprúdové aplikácie v podobe supravodivých permanentných magnetov
  • výskum nanoštruktúrovaných polovodičov pre pamäťové prvky IKT technológií
  1. Nové magnetické materiály:
  • nové materiály pre senzorové systémy so zvýšenou citlivosťou a zlepšenými šumovými charakteristikami
  • mikrodrôty so zvýšenou citlivosťou na externé parametre ako teplota, mechanické pnutie a magnetické pole pre využitie v mikrosenzoroch
  • lisované magneticky mäkké kompozitné materiály pre stredofrekvenčné použitie

 

  1. Materiály pre efektívnu konverziu, transport, uskladnenie a bezpečné využívanie energie
  • „bezodkopový“ korózny monitoring v teréne na oceľových potrubiach a iných kovových zariadeniach uložených v zemi pomocou miniaturizácie senzorov
  • nanotechnológie a progresívne materiály pre efektívnu konverziu, uskladnenie a využitie energie – výskum a vývoj separačných technológií a absorbčných materiálov, bifunkčných nanokompozitov, chalkogenidov a mikro/nano vlákien s cieľom preskúmať ich potenciál pre sorpcie plynov.