APVV

APVV VV-MVP-24-0143: Výskum tribologických a štruktúrnych vlastností sintrovaných vrstiev kovového prášku s následným povlakovaním. Riešiteľ: Ing. Jana Escherová, PhD.

Anotácia: Riešenie projektu je tematicky zamerané na vplyv rôznych parametrov tepelného spracovania na výsledné štruktúrne, mechanické a tribologické vlastnosti nástrojového materiálu (Maraging Steel M300). Hlavným cieľom projektu je optimalizovanie technológie aditívnej výroby kovových materiálov, ich tepelného spracovania a následné porovnanie s konvenčnými vyrábanými nástrojovými oceľami. Zároveň budú na oba materiály aplikované rôzne druhy povlakov (PVD, CVD, HiPIMS) za účelom predĺženia životnosti nástrojov, ktoré budú spĺňať požiadavky na zvýšenie mechanických a tribologických vlastností s prihliadnutím na ekonomické kritériá. K dosiahnutiu cieľa budú optimalizované podmienky aditívnej technológie výroby a zdokonalené zovšeobecnené prístupy parametrov tepelného spracovania na hodnotenie podmienok vzniku jednotlivých fázových zložiek v materiáloch. Predkladaný projekt je rozdelený do celkovo šiestich hlavných etáp (cieľov), ktoré následne pozostávajú z jednotlivých čiastkových úloh popísaných v projekte.

APVV VV-MVP-24-0299: Nové trendy riadenia ľudských zdrojov v kontexte globálnych výziev 21.storočia. Riešiteľ: Ing. Martin Šrámka, PhD.

Anotácia: Svet aktuálne čelí bezprecedentným výzvam a dynamickým zmenám, ktoré kladú na riadenie ľudských zdrojov nové požiadavky. Môžeme sem zaradiť technologický pokrok, s tým súvisiace zavádzanie umelej inteligencie, štrukturálne zmeny na trhu práce ako demografický vývoj, generačné výmeny a stále intenzívnejšia pracovná migrácia, ďalej ekonomická nestabilita, klimatické zmeny, udržateľný rozvoj, či globalizácia. Tradičné prístupy už nemusia stačiť na zvládnutie týchto výziev a na zaistenie konkurencieschopnosti organizácií v dynamickom a neistom prostredí. Cieľom projektu je identifikovať kľúčové faktory, ktoré ovplyvňujú riadenie ľudských zdrojov v kontexte globálnych výziev 21. storočia, a vypracovať praktické a aplikovateľné odporúčania pre firmy, ako na tieto výzvy efektívne reagovať. Významnosť projektu je založená na odlišnosti od bežných prístupov k výskumu riadenia ľudských zdrojov, pretože sa nesústreďuje len na jednu konkrétnu oblasť alebo problém. Ambíciou je poskytnúť ucelený pohľad na to, ako globálne výzvy21. storočia ovplyvňujú jednotlivé aspekty riadenia ľudských zdrojov. Účelom bude premostiť túto medzeru v súčasnom výskume tým, že sa budeme venovať širokej škále tém a problémov, od makroekonomických zmien, technologického pokroku, zavádzaniu umelej inteligencie, až po demografické zmeny s tým súvisiace starnutie populácie a generačným výmenám na trhu práce. Týmto prístupom projekt prinesie holistický pohľad na riadenie ľudských zdrojov v kontexte identifikovaných výziev.

APVV VV-MVP-24-0409:Biofabrikácia novej generácie: Mezoporézne bioaktívne sklenené nanočastice a extracelulárne vezikuly obsahujúce 3D tlačené implantáty. Riešiteľ: Fatih Kurtuldu, PhD.

Anotácia: Predlžujúce sa trvanie ľudského života zvyšuje dopyt po pokročilých bio materiáloch v svalovo-kostnom systéme. Súčasné riešenia majú často problémy s regeneráciou kostného tkaniva, ktoré sa dobre integruje do okolitých tkanív, čo podnietilo významný výskum v oblasti kostného tkanivového inžinierstva. Ideálne bio materiály by mali poskytovať štrukturálnu podporu a uľahčovať regeneráciu tkaniva, pričom by mali zohľadňovať rozdiely medzi jednotlivými vrstvami kostí. Riešenie ponúkajú metódy 3D tlače, ktoré umožňujú vytvárať implantáty so zložitými štruktúrami rôznych tvarov a veľkostí. Výskum sa zameriava na alternatívy k tradičným kostným štepom, ako sú heterogénne anorganické/organické 3D tlačené skelety modelované podľa mikroštruktúry prirodzenej kosti. Bio aktívne sklá, najmä mezoporézne bio aktívne sklenené nanočastice (MBGNs), sa používajú ako anorganické výplne s osteokonduktívnymi a osteoinduktívnymi vlastnosťami. MBGNs, s ich veľkým povrchom a funkčnými schopnosťami, môžu byť modifikované tak, aby uvoľňovali terapeutické ióny a slúžili ako nosiče pre liečivá, ktoré ovplyvňujú sekréciu extracelulárnych vezikúl (EV). EVs, ktoré sú imunitne zvýhodnené a ľahko uskladnené, prinášajú výzvu pri riešení problémov bunkovej terapie. Cieľom tohto projektu je vyvinúť nové kostné tkanivo, pripravené 3D tlačou, špecifické pre pacienta pomocou heterogénneho organického/anorganického nanokompozitného atramentu. Medzi hlavné ciele patrí zlepšenie vlastností tlače bio-atramentu, zachovanie príp. zlepšenie životaschopnosti buniek a zvýšenie terapeutického potenciálu (napr. osteogénneho a angiogénneho). V rámci projektu sa plánuje použitie MBGNs na uvoľňovanie iónov a EV na terapeutické účinky. Výskum zahŕňa prípravu MBGNs, internalizáciu EV do bio atramentu, optimalizáciu reologických vlastností bio-atramentu pre 3D tlač a vykonanie bunkových štúdií in vitro na vyhodnotenie potenciálu materiálov, čím sa posunie chápanie 3D tlačených implantátov kostného tkanivového inžinierstva.

APVV SK-PL-23-0018: Experimentálny výskum zmeny Q&P parametrov tepelného spracovania na zvýšenie odolnosti proti opotrebeniu pokročilých vysokopevných ocelí (AHSS) so stredným obsahom Mn. Riešiteľ: doc. Ing. Igor Barényi, PhD., EUR ING

Anotácia: Projekt je zameraný na posilnenie spolupráce a jej ďalší progres medzi pracoviskami univerzít: Fakulta špeciálnej techniky Trenčianskej univerzity Alexandra Dubčeka v Trenčíne (ďalej len "FŠT TnUAD") a Fakultou mechanicko-technologickou Rzesowskej polytechnickej univerzity v Stalowej Woli (ďalej len "WMT"). Uvedené pracoviská už majú vybudovaný základ spolupráce na úrovni spoločných publikácií a výmenných stáží pracovníkov a doktorandov. V oblasti vedy a výskumu pracoviská spolupracujú v rámci materiálového výskumu kovov a ich povrchových úprav. Cieľom rozšírenia spolupráce je hlbšie preskúmanie problematiky zmeny Q&P parametrov tepelného spracovania stredo-mangánových ocelí a doplnenie experimentálnych dát, ktoré preskúmajú možnosti zvýšenia odolnosti proti opotrebeniu týchto vysokopevných ocelí. V rámci spolupráce sú plánované na výmenné stáže aspoň dvaja doktorandi, ktorí budú vykonávať experimenty z uvedenej problematiky buď pre riešenie svojich záverečných prác, alebo doplnenie vedomostí z problematiky degradácie materiálov. Do riešenia témy budú zapojení aj mladí vedeckí pracovníci, ktorý sa budú aktívne podieľať v nadväzovaní nových akademických kontaktov a rozšírenia ich vedeckého portfólia a možnosti budúcej projektovej spolupráce. Problematika možnosti využitia stredo-mangánových vysokopevných AHSS ocelí v oblasti tribológie je momentálne vysoko aktuálna téma. Mnohé svetové oceliarne, ktoré sa zaoberajú výrobou týchto stredo-mangánových AHSS ocelí hľadajú nové využitie v rôznych odvetviach priemyslu. Reálna možnosť využitia smeruje k zvyšovaniu odolnosti proti opotrebeniu a zníženie ekonomických nákladov v rámci výroby týchto ocelí, ktoré majú tendenciu nahradiť drahé oteruvzdorné ocele. Ako účinná možnosť na zvyšovanie oteruvzdornosti AHSS ocelí sa javí experimentálne skúmanie tepelného spracovania, ktoré je dôležité z hľadiska ich ďalšieho vývoja.

APVV SK-SRB-23-0009: Výskum materiálových a technologických vlastností štruktúrovaných perforovaných plechov Armox určených pre balistickú ochranu. Riešiteľ: doc. Ing. Jozef Majerík, PhD., EUR ING

Anotácia: Predkladaný projekt je tematicky zameraný na materiálový a technologický výskum vysokopevných pancierových plechov Armox, ktoré sa v praxi používajú ako súčasť vonkajšej balistickej ochrany špeciálnej techniky. Návrh spočíva v integrácii perforovaných plátov, ktoré sú už účinné proti širokému spektru hrozieb, do konštrukcie obrneného vozidla. Perforované plechy sa vyrábajú z oceľových plechov. Majú buď vyvŕtané, vyfrézované, alebo prípadne aj vyrazené kruhové otvory. Použitím nového prístupu spočívajúceho v použití dvojstennej konštrukcie trupu, ktorej vonkajší plát by bol perforovaný a vnútorný homogénny (neperforovaný), sa dosiahne nielen vyššia torzná tuhosť, ale aj lepšia úroveň balistickej ochrany. Perforované plechy ako vonkajšia balistická ochrana špeciálnej techniky by sa vyrábali z oceľových homogénnych plechov Armox 500 alebo 600, do ktorých by boli vyvŕtané alebo vyrazené kruhové valcové otvory. Perforovaný plech predstavuje prekážku pre prichádzajúce strely a rozkladá nárazové zaťaženie. Experimentálny výskum zameraný na tri základné časti“ Prvá časť sa bude zaoberať materiálovým výskumom navrhovaných typov pancierových ocelí. Druhá časť technologickým výskumom pozostávajúcim z návrhu technológie vŕtania za účelom získania perforácie ako aj zvárania, čo je dôležité z hľadiska upevnenia vonkajšej perforovanej balistickej ochrany na základy homogénny pancier, resp. iné časti bojových vozidiel. Záverečná tretia časť výskumu bude pozostávať z balistických experimentov novo navrhovanej pancierovej ochrany a porovnania dosiahnutých výsledkov s existujúcimi na báze homogénnej pancierovej ochrany.

APVV SK-PL-23-0065: Uplatňovanie koncepcie TBL v kontexte riadenia zelených startupov. Riešiteľ: doc. Ing. Katarína Havierniková, PhD.

Anotácia: Na základe systematického prehľadu literatúry navrhovaný výskumný projekt vypĺňa teoretické a praktické medzery, nakoľko stále chýba tento druh prieskumu a podniky potrebujú pragmatický model implementácie TBL v riadení zelených (environmentálnych) startup-ov. Podľa paradigmy TBL by sa riadenie podniku malo merať v troch oblastiach, t. j. ekonomickej, environmentálnej kvalite a sociálnej spravodlivosti (Elkington 1998). TBL priamo súvisí s udržateľnosťou, ktorá je širším pojmom a zahŕňa napríklad koncepty sociálnej zodpovednosti podnikov, environmentálnej udržateľnosti alebo kvality života atď. TBL predstavuje na rozdiel od udržateľnosti ucelenú konštrukciu pozostávajúcu z troch línií (ekonomická, sociálna, environmentálna). Výskum sa uskutoční medzi začínajúcimi podnikmi pôsobiacimi v poľsko-slovenskom regióne. Vzhľadom na to, že v literatúre chýba jednotná definícia startupu, tento výskum v súlade s teóriou Blanka a Reisseho predpokladá, že za startup-y budú považované spoločnosti, ktoré pôsobia najviac dva roky, ponúkajú inovatívne riešenia a snažia sa o škálovateľný a replikovateľný obchodný model. Po vypracovaní prieskumného dotazníka sa uskutoční diagnostický prieskum s využitím metódy prieskumu a techniky elektronického prieskumu CSAQ s cieľom kvantitatívne overiť výskumný model.

APVV -23-0562: Aplikácia princípov cirkulárnej ekonomiky do tvorby circular business modelov vo výrobných a nevýrobných sektoroch v podmienkach Slovenska a tvorba nových výkonnostných metrík na identifikáciu a kvantifikáciu efektov cirkulárnej ekonomiky. Riešiteľ:doc. PhDr. Zoltán Rózsa, PhD.

Anotácia projektu: Hlavným cieľom projektu je vytvorenie inovačných kompozitných modelov na kvantifikáciu a hodnotenie potenciálu rozvoja obehovej ekonomiky prostredníctvom circular business modelov vo vybraných výrobných a nevýrobných sektoroch v podmienkach Slovenska. Circular business modely môžu byť účinným nástrojom na riešenie pretrvávajúcich ekologických problémov. Aj keď záujem o potenciál circular business modelov silne narastá, doposiaľ sú nedostatočne preskúmané prepojenia medzi organizačnými rozmermi firiem a inovačnými procesmi business modelov. Výsledky projektu umožnia vytvorenie podporného mechanizmu pre efektívnejšiu implementáciu princípov cirkulárnej ekonomiky do procesov riadenia firiem vo vybraných sektoroch a identifikovať najdôležitejšie faktory ich účinného rozvoja, bariéry, ako aj potenciálne ekonomické aj neekonomické efekty a optimálne spôsoby ich kvantifikácie.

APVV-23-0319:Kvantifikácia socio-ekonomických ukazovateľov a efektov v riadení zdravotnej a sociálnej politiky marginalizovaných komunít. Riešiteľ:doc. PhDr. Zoltán Rózsa, PhD. – FSEV ako spoluriešiteľ

Anotácia: Úroveň zdravia v krajinách EÚ sa v posledných rokoch neustále zlepšuje. Predlžuje sa dĺžka života v krajinách, pričom medzi krajinami, ako aj vo vnútri krajín sa neustále prehlbujú rozdiely v oblasti zdravia. Slovensko je jednou z krajín výrazne zaťažených problémom nerovnosti v oblasti zdravia, týkajúceho sa predovšetkým minoritných skupín obyvateľov žijúcich v oblastiach s koncentrovanou chudobou. Aj napriek snahám inštitúcií riešiť tento problém doposiaľ neexistuje na Slovensku komplexná analýza, ktorá by explicitne kvantifikovala zdravie a jeho signifikantné determinanty obyvateľov v segregovaných a marginalizovaných komunitách s dopadmi na tvorbu politík. Hlavným cieľom projektu je na základe výsledkov zrealizovaného primárneho výskumu navrhnúť komplexný viacdimenzionálny systém umožňujúci kvantifikáciu vývoja metrík natality, morbidity a mortality v segregovaných a marginalizovaných komunitách a definovať ich význam v stabilizačných a regulačných mechanizmoch zdravotnej a sociálnej politiky Slovenska. Návrh koncepcií a politík v oblasti zdravotno-sociálnej bude vychádzať z komplexnosti a vzájomnej prepojenosti príčin súčasného stavu a systematického riešenia viacerých vzájomne prepojených problémov a kvantifikácie viacdimenzionálnych kauzálnych súvislostí determinantov zdravia. Bez ich pochopenia, dôkladných analýz umožňujúcich realizáciu kvantitatívnych a kvalitatívnych analýz, ich prepojenia s doterajšou štátnou sociálnou a zdravotnou politikou a jej stratégiami nie je možné riešiť stále viac gradujúce urgentné problémy zdravia obyvateľov segregovaných a marginalizovaných komunít, ktoré majú výrazný negatívny vplyv aj na majoritnú populáciu Slovenska.

APVV-23-0342:Nové konštrukčné a materiálové prvky pre udržateľnú prepravu hromadných materiálov. Riešiteľ:prof. Ing. Darina Ondrušová, PhD. za FPT, TU Košice – hlavný riešiteľ

Anotácia: Základnou víziou predkladaného projektu je nadviazať na riešené projekty APVV z oblasti Inteligentných pásových dopravníkov a systém komplexnej diagnostiky pásových dopravníkov vylepšiť o ďalšie možnosti implementovaním dvojrozmerných magnetických značiek, vďaka ktorým bude možné testovať nielen rýchlosť pásových dopravníkov, ale aj aplikované mechanické zaťaženie a v rámci prediktívnej údržby monitorovať opotrebenie pásových dopravníkov, ktoré sú kritické najmä v miestach spojov. Naviac, vďaka jednoznačnosti magnetických kódov bude možné presne lokalizovať miesta možného poškodenia pásu a následne zabezpečiť v dostatočnom časovom predstihu zastavenie pásu v mieste, kde sa vykonajú plánované opravy a údržba.

APVV-23-0352: Funkcionalizované 3Dsklokeramické membrány na pokročilé fotokatalytické čistenie pitných vôd. Riešiteľ:Ing. Jozef Kraxner, PhD.

Anotácia: V podzemnej a pitnej vode sa často nachádzajú mikroznečisťujúce látky, ako sú zvyšky liekov, dezinfekčných prostriedkov, pracích prostriedkov, pesticídov, kovov a organizmy odolné voči antibiotikám. Na odstránenie týchto znečisťujúcich látok sú potrebné špeciálne filtračné procesy, membrány s mikro-a nano-pórovitosťou. Mebránové procesy ponúkajú oproti tradičným metódam úpravy vody mnohé výhody vrátane vysokej účinnosti, nízkej spotreby energie, malých priestorových nárokov a šetrnosti k životnému prostrediu. Membránové procesy však môžu čeliť aj výzvam, ako je tvorba vodného kameňa, zanášanie a degradácia, ktoré môžu negatívne ovplyvniť ich výkon a životnosť. Účinné a cenovo dostupné technológie úpravy podzemnej a pitnej vody sú v dnešnom svete teda veľmi dôležité. Cieľom navrhovaného projektu je vytvoriť trvanlivé, vysoko porézne fotokatalytické s klo-keramické membrány, ktoré by zabezpečovali špecifické požiadavky nano, mikro alebo makro pórovitosti. V rámci projektu sa využijú inovatívne a nákladovo efektívne techniky recyklácie farmaceutického odpadového skla a rôzne 3D aditívne metódy na vývoj novej generácie membrán. Na vytvorenie takýchto pokročilých 3D poréznych štruktúr si vyžaduje použitie vhodného prekurzora s mikroúrovňou pórovitosti. To sa dosiahne procesom alkalickej aktivácie a plameňovej syntézy farmaceutickej sklenenej drte. Okrem toho sa do štruktúry skla zakomponujú TiO2 a Fe2O3, aby sa mu dodali fotokatalytické vlastnosti v UV-VIS oblasti. Optimalizácia dizajnu membrán bude riešiť makropórovitosť. Záverečná fáza zahŕňa mikrovlnné spekanie 3D vytlačených membrán, čím sa zabezpečí niž ší vplyv na životné prostredie ako pri tradičných metódach spekania a zároveň sa aplikuje proces fázovej separácie na vytvorenie pórovitosti aj na úrovni nano.

APVV-23-0424: Studené spekanie skiel. Riešiteľ: Prof. Ing. Dušan Galusek, DrSc.

Anotácia: Sklo sa v priemyselnom meradle vyrába chladením sklotvornej taveniny. Táto osvedčená metóda umožňuje výrobu rôznych zložení a tvarov, má však svoje limity pri príprave komplexných tvarov, ako sú sklené štruktúry alebo filtre s hierarchickou pórovitosťou, resp. viaczložkové a viacvrstvové štruktúry. Tieto sa potom pripravujú pokročilými tvarovacími metódami, ako sú aditívna výroba alebo odlievanie pásky zo sklených práškov (frít). Surové výlisky sa zhutňujú spekaním viskóznym tokom pri teplotách vyšších ako teplota skleného prechodu príslušného skla. To však často vedie k čiastočnej alebo úplnej kryštalizácii skla, s negatívnym dopadom na jeho vlastnosti (napr. bioaktivita, pevnosť). Navrhovaný projekt je zameraný na studeného spekanie vybraných druhov skla. Tento proces umožňuje spekanie keramických práškov pod aplikovaným vonkajším tlakom, v prítomnosti iónovej kvapaliny, a pri teplotách nepresahujúcich 350 °C. Jeho použitie pri príprave skla sa však doteraz skúmalo len veľmi málo. Systémy, ktoré budú predmetom výskumu v predloženom projekte zahŕňajú (i) hlinitanové sklá, ktoré sa nedajú pripraviť bežným chladením taveniny, (ii) zložité štruktúry (scaffoldy) bioaktívnych skiel s hierarchickou pórovitosťou pripravené aditívnou výrobou, (iii) zložité diely (sklené filtre na sanáciu odpadových vôd) z doteraz nerecyklovateľného borosilikátového farmaceutického skla a (iv) viacvrstvové sklené štruktúry pripravené odlievaním pások a s gradientom fyzikálnych vlastností. Keďže zhutňovanie skla studeným spekaním sa doteraz prakticky neštudovalo, vykonajú sa aj základné štúdie mechanizmov spekania. Výsledky získané v rámci projektu prispejú k (i) vývoju nového priemyselne škálovateľného procesu výroby sklených dielov ktoré nie je možné pripraviť konvenčným tavením, (ii) minimalizácii spotreby energie pri výrobe a dekarbonizácii (iii) využitiu odpadového skla, ktoré sa v súčasnosti skládkuje, a jeho premene na cennú surovinu.

APVV 23-0097: Multifunkčné kompozitné nanočastice na báze mezopórovitej siliky pre biomedicínske aplikácie. Riešiteľ: Zulema Vargas Osorio, PhD. spolu s UPJŠ Košice

Anotácia: Projekt sa zaoberá návrhom, syntézou a testovaním nanomateriálov na báze oxidu kremičitého, ktoré budú skúmané na dva účely. Prvým účelom je príprava a testovanie materiálov, ktoré môžu byť použité pre cielený, vektorový transport a následné uvoľňovanie antitrombotických liečiv. Problémom antitrombotík je ich krátky polčas rozpadu a s tým potreba užívania častých dávok pacientmi. Práve takéto podávanie antitrombotík pomocou oxidu kremičitého môže viesť k predĺženiu ich polčasu rozpadu, rovnomernému podávaniu a zníženiu terapeutických dávok. Ako nosiče budú testované mezopórovité častice oxidu kremičitého (MSNs) ale aj core@shell systémy na báze MSNs, kde jadro tvoria nanočastice ZLATA alebo SPION. Takéto systémy umožnia cielené podávanie a uvoľňovanie antitrombotík v reakcii na vonkajší stimul infračervené žiarenie, magnetické pole. Magnetické pole sa môže použiť na dodanie takého systému s antitrombotickým liečivom priamo do miesta trombózy. Druhým účelom projektu je príprava materiálov na báze mezopórovitej siliky s obsahom terapeutických iónov, nanočastíc striebra alebo antibakteriálnych liečiv, ktoré budú navyše obsahovať SPION nanočastice. Takéto multifunkčné systémy by mohli byť použité ako potenciálne implantáty odolné voči bakteriálnej infekcii používané v aplikáciách regenerácie kostného tkaniva. Nevyhnutnou súčasťou projektu je biologické testovanie pripravených materiálov a to uvoľňovanie liečiv in-vitro a in-vivo na experimentálnych zvieratách. Materiály budú testované z hľadiska antibakteriálnych vlastností a cytotoxicity.

APVV 22-0005: Regulárne mapy: konštrukcie a klasifikácia. Riešiteľ: doc. Ing. Soňa Pavlíková, PhD.

Anotácia: Cieľom predkladaného projektu je : - vytvorenie nových metód konštrukcií vysoko symetrických máp, ktoré sa popri svojich inherentných symetriách vyznačujú aj invariantnosťou na špecifické mapové operátory, - klasifikácie vysoko symetrických máp odvodených z tých normálnych podgrúp indexu 2 bez torzie v rozšírených trojuholníkových grupách, ktoré zatiaľ neboli skúmané, - enumerácie vysoko symetrických máp na orientovateľných aj neorientovateľných plochách, ktorých grupy symetrií sú rozšíreniami lineárnych frakcionálnych grúp, a - rozšírenie metód permutačných reprezentácií grúp na štúdium existencie regulárnych máp daného stupňa, s danou dĺžkou oblasti a s danou dĺžkou Petrieho sledov.

APVV 22-0036: 3D bioaktívny sklenený implantát napodobňujúci prírodnú kosť s terapeutickými účinkami. Riešiteľ: Ing. Chen Si, PhD.

Anotácia: Každoročný počet pacientov na celom svete s osteonekrózou a defektmi kostí spôsobenými chorobami a náhodnými úrazmi si vyžaduje implantáciu, ktorá pomáha regenerovať postihnutú kosť. Bioaktívne sklo je vynikajúcim materiálom na obnovu kostí, ktorý sa uplatňuje v klinickej praxi. Napriek jeho pozoruhodným vlastnostiam sa zatiaľ používa najmä v stomatologických aplikáciách vo forme voľného prášku alebo plniva. Cieľom navrhovaného projektu je vyrobiť hierarchické porézne implantáty z bioaktívneho skla napodobňujúce prirodzenú kosť na jej regeneráciu. V tomto ohľade sa zameriame na napodobnenie anulárnej a kortikálnej kosti do jedného implantátu. Očakáva sa, že kombináciou mikroguličiek z bioaktívneho skla s mikrónovými pórmi, bioaktívnych nanočastíc a 3D aditívnej výroby sa vytvoria hierarchické porézne skelety s vysoko prepojenými milimetrovými a submilimetrovými pórmi (300 - 1600 µm) a orientovanými mikrónovými pórmi (1 - 100 µm), ako aj nanopórmi. Skúmať sa bude chemické zloženie bioaktívnych skiel, pomer mikrosfér/nanočastíc, topológia systému pórov a podmienky spekania s cieľom dosiahnuť požadované mechanické vlastnosti, vyššiu účinnosť angiogenézy, osteogenézy a bunkovej infiltrácie. Mikro guličky/nanočastice budú modifikované terapeutickými iónmi, ako napr. bórom, kobaltom, zinkom, cérom a meďou, so zameraním na biologické funkcie podporujúc e angiogenézu, antibakteriálne a imunomodulačné účinky.

APVV 22-0062: Referenčné sklá pre analýzu strategických surovín. Riešiteľ: Ing. Dagmar Galusková, PhD.

Anotácia: Pri výskume technológií reflektujúcich otázky ochrany a dopadu na životné prostredie je nevyhnutná dôkladná a presná základná charakterizácia využiteľných surovín a materiálov z hľadiska ich fyzikálno-chemických vlastností. Medzi využiteľné materiály patria strategické nerastné suroviny, ktoré sú základom nových technológií a energetických zdrojov. Stanovenie chemického zloženia s vysokou presnosťou, prípadne detekcia nečistôt je integrálnou súčasťou ložiskového prieskumu, vyhľadávania, úpravy a samotného priemyselného využitia základnej charakteristiky týchto surovín. Pre chemickú analýzu je potrebný výber vhodnej analytickej metódy a jej správne použitie. Záujem o laserovú abláciu spojenú s hmotnostnou spektrometriou s indukčne viazanou plazmou (LA-ICP-MS) ako jednu z metód využívanú pre analýzu geologických vzoriek neustále narastá. Táto metóda umožňuje priamu analýzu nielen celkového zloženia pevného materiálu bez predchádzajúceho rozkladu, ale aj charakterizáciu z hľadiska mikroštruktúry jednotlivých minerálnych zŕn, zonáciu, migráciu prvkov atď. Kľúčová a mnohokrát kritická je identifikácia vhodného štandardu, ktorý svojím zložením a obsahom analytov je čo najviac podobný analyzovanej vzorke. Kalibračné materiály pripravené v laboratóriu ponúkajú riešenie pre situácie, kde trh s komerčne dostupnými kalibračnými štandardami je limitovaný alebo veľmi obmedzený. V rámci projektu budú vyvíjané a pripravené sady materiálov na báze skiel pokrývajúce koncentračný rozsah prvkov stanovovaných v strategických surovinách, ktoré budú potenciálne využiteľné ako referenčné materiály pre priame analýzy pomocou laserovej ablácie LA-ICP-MS.

APVV 22-0070: Príprava a vývoj vysoko-entropickej oxidovej keramiky pre tepelné bariérové povlaky. Riešiteľ: doc. Amirhossein Pakseresht, PhD.

Anotácia: Tepelné bariérové povlaky (Thermal barrier coatings - TBC) sa v súčasnosti používajú v moderných plynových turbínach a naftových motoroch na zabezpečenie tepelnej izolácie voči horúcim plynom s cieľom zlepšiť výkon a účinnosť týchto strojov. TBC povlaky typicky pozostávajú z vysoko pevnej superzliatiny na báze Ni odolnej proti tečeniu ako substrátu, základného povlaku odolného voči oxidácii (bond coat - BC) a keramického vrchného povlaku (top coat - TC) na báze oxidu zirkoničitého stabilizovaného oxidom ytritým (YSZ). V súčasnosti sa vyvinul nový TBC povlak na báze fluoritov s nižšou tepelnou vodivosťou a vyšším koeficientom tepelnej rozťažnosti v porovnaní s YSZ. Avšak v rozmedzí teplôt 200 - 400 °C dochádza k náhlemu poklesu koeficientu tepelnej rozťažnosti povlakov. Tiež sa vyznačujú zlými mechanickými vlastnosťami, čo vedie v prípade tohto povlaku ku krátkej životnosti. Na vyriešenie uvedených problémov sa bude táto práca zaoberať vývojom nových vysokoentropických oxidov s fluoritovou štruktúrou, s cieľom zlepšiť termické a mechanické vlastnosti v porovnaní s konvenčnými povlakmi. Koncepcia tejto vysoko-entropickej keramiky (HEC) bola navrhnutá pred niekoľkými rokmi a je odvodená od vysoko-entropických zliatin (high entropy alloys – HEA. Vysoko-entropická keramika je nová trieda vysoko-entropických materiálov s lepšími vlastnosťami v porovnaní s konvenčnými. Táto práca bude zameraná na prípravu a charakterizáciu vysoko-entropickej keramiky Projekt bude zameraný okrem iného aj na skúmanie základných vlastností týchto materiálov a vzťahov medzi ich chemickým zložením, podmienkami prípravy, mikroštruktúrou a mechanickými vlastnosťami. V druhej faze sa pripravia vysoko -entropické keramické oxidy pomocou žiarového lisovania alebo SPS metódy. Následne budú všetky pripravené vzorky charakterizované.

APVV 22-0524: Stratégia rozvoja železničnej dopravy Slovenskej republiky do roku 2030. Riešiteľ: prof. PhDr. Zoltán Rózsa, PhD.

Anotácia: V súčasnej dobe prechádza Slovenská republika procesom novelizácií zákonov a vyhlášok, ktorých cieľom, alebo súčasťou je bezbariérovosť, mobilita a prístupnosť budov a verejných priestranstiev. Tieto procesy sa dotýkajú všetkých rezortov a centrálnych orgánov štátnej správy, nakoľko ide o proces nastavenia legislatívy, nástrojov a financovania, systémov monitoringu a kontroly. Zosúladenie materiálov národného, rezortného aj nadnárodného dopadu je nevyhnutné a práve súčasná doba je aktuálna pre nastavenie tak dôležitej oblasti verejného záujmu, akou je železničná doprava. A toto je predpokladom pre nastavenie systému železničnej dopravy nielen pre krátkodobý horizont, ale najmenej pre strednodobé ciele a stratégiu s výhľadom do roku 2050. Všetky tieto procesy a postupy sú v súlade s materiálmi Vlády SR a opatreniami EÚ. Keďže Slovensko je súčasťou medzinárodnej železničnej siete, nastavenia, zosúladenia, príprava a prijatie zosúladených predpisov, zákonov a ďalších opatrení má priamy dopad na medzinárodnú železničnú osobnú dopravu. Základným cieľom projektu je vytvorenie systému pre bezpečnú a udržateľnú dopravu pre každého cestujúceho s dôrazom na prepravu cestujúcich s obmedzenou mobilitou a s obmedzeným prístupom k informáciám. Železničná doprava je oblasťou, ktorá prepraví za rok mnohonásobne vyšší počet cestujúcich, než je obyvateľov Slovenska. Cieľovou skupinou sú cestujúci s obmedzenou mobilitou a s obmedzeným prístupom k informáciám (1,2 miliónov obyvateľov v SR). Postupy, ktoré volíme pre dosiahnutie cieľov, výstupov a nastavenie projektu vychádzajú zo základných faktorov železničných spoločností, ktorých činnosť ovplyvňuje nielen infraštruktúru, ale aj prevádzku osobnej dopravy. Nastavenie projektu bude vychádzať zo súčasného aktuálneho prostredia zmien v oblasti bezbariérovosti, nakoľko SR prechádza zásadnými zmenami v tejto oblasti verejného záujmu.

APVV-21-0016: Štúdium kinetiky a degradácie natívneho povrchu úžitkových skiel. Riešiteľ: Doc. Ing. Mária Chromčíková, PhD.

Anotácia projektu: Kinetika korózie a zvetrávanie úžitkových skiel je v súčasnosti jedným z kľúčových faktorov konkurencieschopnosti vďaka narastajúcim nárokom kladeným na chemickú odolnosť skiel pri ich umývaní v umývačkách riadu a tiež vzhľadom k používaniu progresívnych mechanicky prispôsobivých ochranných fólii na balenie sklárskych výrobkov, ktoré sú však priepustné pre vlhkosť a oxidy obsiahnuté v atmosfére. Posledný fakt je mimoriadne dôležitý pri zaoceánskom kontajnerovom transporte sklárskych výrobkov. Základným výsledkom riešenia projektu bude vzťah medzi zložením a morfológiou povrchu skla na jednej strane a jeho odolnosťou voči zvetrávaniu a korózii na strane druhej. Pritom sa využijú metódy termodynamického modelovania a vyspelé spektrálne metódy analýzy morfológie a zloženia povrchu skiel. Na základe tohto vzťahu bude možné pristúpiť k úprave zloženia skla a technológie jeho výroby tak, aby sa zvýšila odolnosť voči korózii a zvetrávaniu.

APVV-20-0322: Nano štruktúrované, funkčne navrstvené a bio-inšpirované 3D implantáty na báze titánu. Riešiteľ: Ing. Martin Michálek, PhD.

Anotácia projektu: Vo všeobecnosti je odozva pacienta na kostné implantáty závislá najmä od prepojenia hostiteľského tkaniva s povrchom implantátu, keďže všetky procesy ako napr. hojenie, osteolýza a infekcie prebiehajú špecificky na tomto rozhraní. Z toho dôvodu sa úprava a prispôsobenie povrchových vlastností implantátov stáva atraktívnymi metódami na spustenie a urýchlenie hojenia a na zníženie možnosti osteolýzy a infekcií. Hlavným cieľom projektu je zlepšenie adhézie bio povlakov na povrchoch Ti-zliatin a tým pádom zvýšenie bio-aktivity inak bio-interných implantátov. Hlavný cieľ môžeme rozdeliť na 2 navzájom prepojené časti. Prvá časť bude venovaná elektrolytickému opracovaniu zliatin na báze titánu. Elektrochemická povrchová úprava sa všeobecne považuje za jednu z najefektívnejších, náležitých a najprispôsobivejších techník na zlepšenie fyzikálnych a mechanických povrchových vlastností materiálov. Druhá časť projektu sa bude zaoberať prípravou biologicky kompatibilnej povrchovej vrstvy na Ti implantátoch pomocou:-tvorba TiO2 nanorúrok pomocou anodickej oxidácie;-elektroforetické nanášanie bio-materiálov (polyméry dopované bio aktívnymi sklami pripravenými tavením skla alebo procesom sól-gél) s možným antibakteriálnym a protizápalovým účinkom. Zavedenie vhodného procesu povrchovej úpravy spolu s následným povlakovaním bio aktívnymi kompozitmi nám umožní poskytnúť individuálne riešenia pri transplantáciách kostných náhrad bez ďalšieho lekárskeho ošetrenia. Hlavným prínosom predloženého projektu bude výrazné zvýšenie komfortu pacienta odprevádzané znížením liečebných nákladov.