See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus (ETF)" projekt ETF6660
ETF6660 "Aineosakeste vaheliste vastasmõjude selgitamine multifunktsionaalsete (tööstus-) materjalide väljatöötamiseks. (1.01.2006−31.12.2009)", Ants Lõhmus, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Füüsika Instituut, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
ETF6660
Aineosakeste vaheliste vastasmõjude selgitamine multifunktsionaalsete (tööstus-) materjalide väljatöötamiseks.
Interaction between matrial particles for engeneering new multifunctional (industrial) materials.
1.01.2006
31.12.2009
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus (ETF)
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.12. Protsessitehnoloogia ja materjaliteadus601 2.3. Teised tehnika- ja inseneriteadused (keemiatehnika, lennundustehnika, mehaanika, metallurgia, materjaliteadus ning teised seotud erialad: puidutehnoloogia, geodeesia, tööstuskeemia, toiduainete tehnoloogia, süsteemianalüüs, metallurgia, mäendus, tekstiilitehnoloogia ja teised seotud teadused).100,0
PerioodSumma
01.01.2006−31.12.2006205 200,00 EEK (13 114,67 EUR)
01.01.2007−31.12.2007205 200,00 EEK (13 114,67 EUR)
01.01.2008−31.12.2008205 200,00 EEK (13 114,67 EUR)
01.01.2009−31.12.2009196 992,00 EEK (12 590,08 EUR)
51 934,09 EUR

Projektis selgitatakse alus- ja rakendusuuringute abil mitmesuguste keemiliste sidemete ja füüsikaliste vastasmõjude olemust materjalides mikro- ja nanoosakeste tasemel. Saadud teabele toetudes katsetatakse mitmeid uusi tehnoloogiaid vastavatele materjalidele funktsionaalsuse andmiseks ja nende rakendusliku väärtuse tõstmiseks. Töö eesmärkideks on: * selgitada materjalide multifunktsionaalsuse astet määravate erinevate keemiliste ja füüsikaliste vastasmõjude olemust; * luua esmased sool-geel meetodil baseeruvad tehnoloogiad, mis võimaldaks tõsta nanomaterjalide multifunktsionaalsuse astet (tundlikus väliste väljade, atmosfääri, elektrivoolu jne suhtes); * luua sool-geel materjalide struktuuriuuringuile baseerudes eeldused materjalide intelligentsuse ärakasutamiseks gaasi-, nano- ja mikrotopograafia ning optilise lähivälja andurite loomisel ja selektiivse sidumisvõimega pindade saamisel; * tõhustada kermeste (metall-keraamilised komposiidid) tehnoloogiat vähendades nende defektsust superplastuse oleku tingimustes ja parandada sellega vastavate materjalide funktsionaalseid omadusi. Meie ja teiste uurimisgruppide poolt senini läbiviidud süstemaatilised alus- ja rakendusuuringud on näidanud, et sool-geel meetod võimaldab valmistada uute (rakenduslike) omadustega pind-, pulber- ja kiudmaterjale. Mitmete uudsete materjalide puhul on näidatud nende intelligentsust ja sobilikkust kasutamiseks sensormaterjalina. Käesoleva töö raamesse on planeeritud katsed luminestsentsil põhinevate uut tüüpi gaasisensorite, teravikmikroskoopia teravikke (STM, AFM) ja DNA-d siduvate funktsionaliseeritud aluspindade saamiseks. Katsete täpsem teostus planeeritakse vastavate materjalide mikro- ja nanoosakeste vaheliste interaktsioonide uurimisel kogutud teabele ja kogemusele toetudes. Lisaks on plaanis katsed superplastsete komposiitmaterjalide defektsuse vähendamiseks ja seega kermeste omaduste parandamiseks tehnoloogilises plaanis, võimaldades tõsta nende töödeldavust viimaks materjale erinevaile tehnilistele kujudele. Materjalide lähteainetena on planeeritud hafniumi, zirkooniumi, titaani ja tina oksiidide kasutamine. Projekt on kõrgelt innovatiivne ja hõlmab oodatava tulemi suhtes lähemaid analooge mitteomavate uute struktuuride otsinguid. Omavahel keeruliselt haakuvaina näivad uuringud seostuvad sool-geel metoodikana tuntud tehnoloogiate kompleksi kasutamises, seda nii teoorias kui praktikas. Vaatamata sellele, et keemilises mõttes seisneb sool-geel protsess lähtematerjali lihtsas hüdrolüüsis/polümerisatsioonis, jätavad sooli osakeste kuju, reaktsioonivõime, stabiilsuse, suuruse, koostise, kontsentratsiooni jne omaduse varieerimise suured võimalused lahti tee uute omadustega materjalide loomisele. Geelistumisel sooli osakesed liituvad osakeste vahele tekkivate keemiliste sidemed kaudu ja materjal omandab elastsuse. Rakendusliku väärtusega oksiidsete kehanditeni (fiiber, pulber, kile, monoliit jne) jõutakse pärast solventide soolist eemaldamist ja sellele järgnevat materjali vanandamise ning paagutamise protsessi.
Research aims at determination of the nature of chemical and physical interactions between material particles and utilizing the obtained knowledge in increasing the practical functionality of several different nanomaterials. The research focuses on: * determination of the nature of chemical and physical interactions in complex materials that control the degree of functionality of the materials; * development of sol-gel technologies that increase the functionality of several nanomaterials respective to external fields, environment, electric current etc.; * fundamental research on structure of sol-gel materials for development of new gas, scanning probe and optical near field sensor technologies; * investigation of the conditions near superplastic state in order to improve the cermets technologies by reducing the density of defects in materials, thus increasing their potential functionality. Systematic fundamental and applied research by our and other groups has proven sol-gel method as effective tool for making new functional coatings, powder and fiber materials. Several materials can be utilized as intelligent sensor materials. In the framework of current project experiments towards new gas sensors that base on luminescence and novel SPM sensors have been planned. These experiments will base on knowledge and experiences acquired during research on interactions between nano- and microparticles in these materials. Furthermore, superplastic composite materials will be studied aiming to decrease the density of defects in these materials in order to increase their functionality and facility of processing. Aforementioned research will focus on hafnium, zirconium, titanium and tin oxides. Search for completely new and non-investigated structures holds several innovative aspects, which, however, are stalked by certain risks in terms of feasibility of the predicted outcomes. As one of the most beneficial virtues the sol-gel technology readily enables to link technically and substantially distant researches. Despite rather unsophisticated nature of sol-gel processes (hydrolysis and polymerization of precursor alkoxide and subsequent gelling of the formed sol) there are serious amount of reaction conditions that can be affected. As a result, materials of very different kinds can be produced, and constantly room for innovations remains. During the gelling process the sol particles agglomerate to form a bulk elastic system. The subsequent treatments of the formed gel involve the removal of solvents and thermal annealing, which lead to the formation of solid oxide materials that can be put into a variety of practice (fibers, powders, films, monoliths etc.).