APVV
APVV-24-0174: Mechanizmy sebaobrany demokracie: Analýza konceptu militantnej demokracie na Slovensku.
Riešiteľ: Mgr. Pavol Struhár, PhD. za KP , spolu s UMB
Anotácia: Koncept militantnej demokracie nie je dostatočne prítomný v spoločenských a behaviorálnych vedách na Slovensku, aj keď priamo súvisí s predchádzajúcimi paradigmami krízy zastupiteľskej demokracie, post-modernizmu a post-demokracie. Cieľom interdisciplinárneho tímu v rámci predkladaného projektu je predovšetkým: (1) identifikovať historické a myšlienkové zdroje samotnej vedeckej paradigmy militantnej demokracie a opísať jej vývojové etapy, (2) zanalyzovať príčiny a určiť podoby, formy, nástroje, inštitúcie a procesy obrany demokracie v podmienkach vybraných politických systémov vo svete a osobitne v podmienkach Slovenskej republiky. Projekt vychádza z teoretického predpokladu, že ideové konštrukty podobné militantnej demokracii vznikajú v obdobiach zvýšenej hrozby nástupu k moci autoritárskych a totalitných režimov, pričom podstatou a zmyslom obrany demokracie je predovšetkým ochrana demokratickej ústavnosti. Zároveň táto obrana má komplexný charakter, nejde len o politické a právne opatrenia. Napriek rôznym podobám v rozdielnych historických etapách koncept militantnej demokracie nikdy nestráca svoju podstatu. Empiricky sa boj proti nepriateľom demokracie v Slovenskej republike najčastejšie sústreďuje na aktérov, ktorí sú nositeľmi radikálnych a extrémistických postojov a hodnôt. Metodologicky je výskum založený na koncepcii militantnej demokracie Karla Loewensteina (Militant Democracy and Fundamental Rights, 1937) a Carla Schmitta (Political Ideology, 1922) a vychádza z vopred definovaných heurestických kategórií. Pri výskume bude vedecký kolektív využívať kombináciu pološtruktúrovaných rozhovorov s odborníkmi z relevantných oblastí a zároveň postupovať chronologicko-logicky, s dôrazom na historickú metódu, metódu analýzy dokumentov a jestvujúcich faktov, komparatívnu metódu aprípadové štúdie. Mimoriadna pozornosť bude venovaná synergii medzi európskym/globálnym kontextom skúmania danej problematiky a vnútropolitickým vývojom v špecifických slovenských podmienkach.
APVV-24-0251: Dôsledky svalovej nerovnováhy na posturálny systém detí v predškolskom a mladšom školskom veku.
Riešiteľ: Mgr. Peter Kutiš, PhD.
Anotácia: Poruchy postúry sú závažným problémom súčasnej populácie. Profesor Janda ich oprávnene popisuje ako pandémiu modernej spoločnosti, nakoľko sa problematika netýka len populácie na Slovensku, ale na výskyt posturálnych porúch apelujú odborníci z viacerých krajín sveta. Na stúpajúcu tendenciu posturálnych porúch upozorňujú odborníci z lekárskych i nelekárskych odborov v takmer každom priemyselne rozvinutom štáte. Ako hlavnú príčinu vzniku posturálnych porúch vidia odborníci hypokinézu modernej spoločnosti a sedavý spôsob života. V dospelosti posturálne poruchy trápia takmer každého človeka a nepríjemné bolesti, ktoré ich sprevádzajú, pocítil aspoň raz za život každý dospelý človek. Deti trávia veľkú časť dňa v posturálne nevýhodných polohách, ktorými si preťažujú stále rovnaké kĺby a svalové skupiny. Preto poruchy postúry nie sú už len problémom dospelých ľudí a školopovinných detí, ale ich čoraz častejšie môžeme pozorovať aj u detí v predškolskom veku.
APVV-24-0443: Teoretické a experimentálne skúmanie správania sa trhlín vo vrstvených štruktúrach Ferro/Flexo M/NEMS.
Riešiteľ: prof. RNDr. Michal Kotoul, DrSc.
Anotácia: Inteligentné štruktúry, ako sú senzory, akčné členy alebo zariadenia na zber energie, sa skladajú z feroelektrickej keramiky, ktorá má vlastnú krehkosť a náchylnosť k lomu. Tieto zariadenia majú typicky viacvrstvovú štruktúru, ktorá často zahŕňa spoje spojené rôznymi materiálmi. Prítomnosť singularity napätia na okraji rozhrania vzniká v dôsledku nesúladu vo vlastnostiach materiálu medzi rozhraniami. Môže spôsobiť lomy v spojoch už počas výrobného procesu, čo zníži spoľahlivosť zariadenia a skráti životnosť zariadenia pri zaťažení. Tieto štruktúry veľmi často využívajú kombináciu piezo/flexoelektriky. Flexoelektrina je väzba medzi gradientom deformácie a polarizáciou. V dôsledku závislosti gradientov deformácie od veľkosti je flexoelektrina najnápadnejšia v nanoúrovni a/alebo pred čelom trhliny, kde sa sústreďujú najväčšie lokálne deformácie. Vo feroelektrike môžu dostatočne silné flexoelektrické pole vyvolať 180◦ prepnutie polarizácie materiálu, tzv. flexoelektrické prepínanie, čo vedie k disipácii energie v blízkosti hrotu trhliny a ke zvýšeniu húževnatosti. Na základe našich predchádzajúcich výsledkov týkajúcich sa prepínania domén pred trhlinami na rozhraní v piezoelektrike, vplyvu flexoelektriky na problémy trhlín na rozhraní a riešenia problémov trhlín na rozhraní v rámci teórie deformačnej gradientovej elasticity plánujeme analyzovať úlohu flexoelektriky vo fyzike lomu kubických perovskitových dielektrík. Členovia výskumného tímu nedávno navrhli metódu spárovanej asymptotickej expanzie, ktorá umožňuje nájsť vyjadrenia pre faktory amplitúdy, ktoré sa objavujú vo flexoelektrickom asymptotickom riešení trhliny ako funkcie klasických faktorov intenzity napätia. Hlavnou výhodou tejto metódy je, že amplitúdové faktory vo flexoelektrickom asymptotickom riešení nie je potrebné počítať pomocou simulácie trhliny metódou konečných prvkov.
APVV-24-0607: Tvorba viacdimenzionálnych modelov na hodnotenie pripravenosti firiem na AI a adopcie AI technológií vo väzbe na Stratégiu digitálnej transformácie Slovenska 2030.
Riešiteľ: doc. PhDr. Zoltán Rózsa, PhD. za FSEV, spolu s UK Ba
Anotácia: Umelá inteligencia (AI) je univerzálna technológia so silným potenciálom získavania čoraz atraktívnejších a nových obchodných príležitostí. Rozsiahly prístup k vylepšeným učiacim sa algoritmom, ako aj k rôznym dostupným prípadom efektívneho využitia AI a k ich riešeniam uľahčuje prijatie AI vo firmách. Aj napriek dostupnosti informácií o riešeniach AI v konkrétnej podnikateľskej praxi nie všetky podnikateľské scenáre z aplikácií sú zrejmé a preto pri rozhodovaní o adopcii AI firmy musia najprv pochopiť technológiu AI a očakávania od týchto technológií. Mnohí autori jasne deklarujú potrebu skúmania organizačnej, technickej, ale aj individuálnej úrovne procesov adopcie AI. Doterajšie realizované výskumy poskytujú solídny teoretický základ, avšak nemôžu jednoznačne identifikovať relevantné faktory pripravenosti na AI a adopcie AI vo firmách. Preto je potrebné preskúmať na ich základe komplexnosť, inovačné a koncepčné aspekty, a ďalšie špecifiká vo vzťahu k firmám a sektorom. Tieto aspekty vymedzujú originalitu nášho projektu a výskumu. Hlavným cieľom projektu je tvorba „viacdimenzionálnych modelov na hodnotenie pripravenosti firiem na AI a adopcie AI technológií v závislosti od typu firiem a sektorov vo väzbe na Stratégiu digitálnej transformácie Slovenska 2030“. Naše výsledky môžu priniesť cenné poznatky o nových faktoroch špecifických pre pripravenosť na AI a adopciu AI, ktoré súvisia s odlišnými vlastnosťami AI a ktoré súčasné teórie o prijatí technológií neobsahujú. AI si vyžaduje kontextovo špecifický pohľad na faktory pripravenosti AI, čo náš výskum bude striktne zohľadňovať. Využitie našich výsledkov – tvorba viacdimenzionálnych modelov pre pripravenosť a adopciu AI bude iniciovať vo firmách potrebu preorganizovať si svoje organizačné štruktúry a odvodiť vhodné opatrenia na podporu vhodných faktorov pripravenosti a adopcie AI.
APVV-DS-FR-24-0014: Syntéza, laserová modifikácia a povrchové javy chalkogenidové, oxyselenidové a oxidové sklá a tenké filmy
Riešiteľ: doc. Ing. Mária Chromčíková, PhD.
Anotácia: Predmetom výskumu v tomto návrhu projektu sú špeciálne vybrané chalkogenidové a oxidové sklá. Hlavnou výzvou v úlohách stanovených vo výskumnom pláne projektu je syntéza nových oxyselenidových skiel vo forme objemových vzoriek a tenkých vrstiev. Interakcia svetla s chalkogenidovými a oxidovými materiálmi vedie k množstvu zmien v ich štruktúre a topológii povrchu, fyzikálnych vlastnostiach (optické, elektrické atď.) a objemu. Očakáva sa, že po ožiarení sa získajú kompozitné materiály obsahujúce chalkogenidové (Bi2Se3) alebo oxychalkogenidové (Bi2O2Se) kryštalické fázy v sklovitej matrici, ktoré sú zaujímavé z hľadiska niektorých fyzikálnych vlastností. Plánovaný základný výskum prispeje k vytvoreniu podmienok pre prípravu a objasnenie procesov prebiehajúcich pri spracovaní svetlom, čím sa otvoria možnosti pre nové aplikácie študovaných materiálov, ako je výroba rôznych optických prvkov (mikrošošoviek, difrakčných mriežok, atď.). šablóny pre tvorbu nanoštruktúr s aplikáciami v plazmonike a nanofotonike), ako aj riadenie interakcie rôznych látok na výrobu senzorových zariadení, ako aj v prípade oxidových skiel ako šablóny pre rast biologických tkanív.
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 -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. spolu s EU Ba
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, spolu s TU Košice
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 3D sklokeramické 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 22-0036: 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 podporujúce 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.
