APVV-15-0257 (07/2016 - 06/2020)

Názov projektu: Pokročilé materiály a štruktúry pre perspektívne aplikácie v elektrotechnike, elektronike a iných oblastiach na báze feritov s rozmermi častíc v oblasti mikrometrov a nanometrov

Zodpovedný riešiteľ:  doc. Ing. Elemír Ušák, PhD.

Anotácia:

Projekt je zameraný na ďalšie zdokonaľovanie vlastností aktuálne veľmi progresívnych magnetických materiálov na báze feritov, napr. magneticky mäkké spinelové NiZn a Li ferity, magneticky tvrdé hexagonálne Sr a Ba ferity. Vhodnou substitúciou iónov chemických prvkov základného chemickeho zloženia pôvodných feritov inými iónmi je možné pripraviť materialy s vlastnosťami optimalizovnými na mieru pre využitie v štandardných, ale tiež nových, netradičných aplikáciách. Nevyhnutou súčasťou projektu bude experimentálne zistenie vplyvu chemického zloženia, kryštalickej štruktúry a technológie prípravy materiálov vo forme práškov s rozmermi častíc v submikrónovej a nanometrovej oblasti ako aj zložitejších systémov obsahujúcich tieto práškové materiály (ako napr. kompozity) na výslednú magnetickú štruktúru a elektromagnetické vlastnosti v rôznych prevádzkových podmienkach, ako sú definované elektromagnetické polia, vysoké tlaky, nízke teploty a pod. Dosiahnuté výsledky a vzorky pripravených materiálov umožnia vývoj a realizáciu nových systémov s unikátnymi vlastnosťami využiteľnými v miniatúrnych aktívnych a pasívnych elektronických súčiastkach (napr. pre spínané napájacie zdroje - SMPS a iné účely), mikro-elektro-mechanických systémoch (MEMS), mikroaktuátoroch, mikrosenzoroch a iných mikrosystémoch, v mikrovlnovej technike, ale aj v stále aktuálnych veľkokapacitných magnetických záznamových médiách. Ďalšou významnou potenciálnou možnosťu využitia práškových materiálov je ich aplikácia v biomedicíne, konkrétne v oblasti cielenej distribúcie liečiv, prípadne na liečbu nádorov s využitím tzv. magnetickej hypertermie. V poslednej dobe sa tiež podieľame na skúmaní využitia kombinácie vhodného feritového kompozitu v spojení s vysokoteplotnými supravodičmi pre účely realizácie a optimalizácie vlastností tzv. magnetického plášťa neviditeľnosti.

 

Vedecké ciele projektu:

- Zdokonalenie technológie prípravy materiálov na báze feritov (napr. magneticky mäkké spinelové NiZn a Li ferity, magneticky tvrdé hexagonálne Ba a Sr ferity, a pod.) s vlastnosťami optimalizovnými na mieru pre využitie v klasických, ale aj nových, neštandardných aplikáciach.

- Experimentálne zistenie vplyvu chemického zloženia a technológie prípravy práškových materiálov, ako aj zložitejších štruktúr obsahujúcich tieto materiály (napr. kompozity) na výslednú magnetickú štruktúru a elektromagnetické vlastnosti pri rôznych prevádzkových podmienkach. 

- Dôležitou súčasťou výskumu bude aj štúdium vplyvu rôznych polymérnych materiálov tvoriacich matricu kompozitných materiálov na výsledné mechanické a reologické vlastnosti pripravených kompozitov. 

 

APVV-15-0062 (07/2016 - 06/2020)

Názov projektu: Zabezpečenie elektromagnetickej kompatibility monitorovacích systémov mimoriadnych prevádzkových stavov jadrovej elektrárne 

Zodpovedný riešiteľ:  Ing. Jozef Hallon, PhD.

 

Anotácia:

Projekt je zameraný na zvýšenie funkčnej bezpečnosti z hľadiska elektromagnetickej kompatibility (EMC) monitorovacieho systému pre meranie koncentrácie H2 a O2 v hermetických priestoroch jadrovej elektrárne. Systém je vyvíjaný spoločnosťou VUJE, a. s. a jeho úlohou je monitorovanie koncentrácie H2 a O2 počas mimoriadnych prevádzkových stavov, resp. potenciálnych havárií jadrovej elektrárne.

 

Vedecké ciele projektu:

Na základe požiadaviek EMC kladených na zariadenia pracujúce v jadrovej energetike definovať požadované vlastnosti monitorovacieho systému. Prispôsobiť metodiky testov elektromagnetickej odolnosti požiadavkám projektu tak, aby sa dala vykonať citlivostná analýza jednotlivých subsystémov. Zapracovať konštrukčné zásady EMC do monitorovacieho systému a overiť ich meraním. Na realizačnej vzorke overiť funkčnosť v skúšobnej prevádzke. Vytvoriť základ na osvojenie si správnych postupov EMC pri návrhu takýchto zariadení v budúcnosti.

 

 

5

Názov projektu: Riadený bezdrôtový prenos výkonu

Zodpovedný riešiteľ: Ing. Ferdinand Vavrík               

Doba riešenia: 2016

 

Anotácia projektu:

Navrhovaný projekt nadväzuje na tému môjho doterajšieho výskumu zameraného na simuláciu elektromagnetických polí v okolí jednotlivých antén a ich fázovo riadených sústav. Projekt sa zameriava na zvyšovanie dosahu bezdrôtového prenosu výkonu elektrickej energie pomocou vhodnej úpravy tvaru elektromagnetického poľa v okolí vysielacích antén. Taktiež sa zameriava na možnosť zmeny smeru toku energie bez potreby relokácie vysielacích antén prípadne zmeny ich natočení. V tomto projekte bude riešená najmä technická realizácia simuláciou navrhnutej fázovej anténnej sústavy. Pričom táto sústava bude vhodná na demonštráciu zmeny smeru vyžarovania výkonu elektrickej energie.

 

Projekt Nadácia Volkswagen

Názov: Dopravný smart monitoring – optický vláknový senzorický systém

Riešiteľ: Ing. Branislav Korenko, PhD. 

Doba riešenia projektu: 1.7.2015 - 30.4.2016

Anotácia:

Problematika vláknových senzorov (OVS) je v súčasnej dobe modernou témou. Ich  použitie v praxi narastá a nachádza nové uplatnenia vo viacerých odvetviach priemyslu. Monitoring dopravnej infraštruktúry s OVS je aktuálne najmodernejšou variantou, ktorá nie je v praxi plne rozvinutá. Taktiež moderný automobil obsahuje jednotky km optických vlákien na komunikáciu a rozvod svetelného toku.  Preto je dôležité danú problematiku priblížiť študentom už počas prípravy na ich budúce zamestnanie.

Stručný priebeh – etapy projektu:

  • Príprava návrhu senzorickeho systému (júl –december 2015),
  • vypísanie bc. a ing. tém s ohľadom na projekt (priebežne počas obdobia riešenia projektu),
  • upgrade optických stolov – vylepšenie mechanickej konštrukcie s ohľadom na navrhovaný systém (január – február 2016),
  • upgrade elektroinštalácie laboratória (február 2016),
  • realizácia senzorickej siete (marec-apríl 2016),
  • testovanie (marec-apríl 2016),
  • zaradenie do pedagogického procesu (marec-apríl 2016).

 Dosiahnuté výsledky:

  • Zrealizovaná inovácia elektroinštalácie a optických stolov laboratória, 
  • zapojenie študentov doktorandského štúdia  (Ing. N. Kaplan, Ing. F. Vavrík)  a bakalárskeho štúdia (M. Mierka, M. Vimpeľ) ústavu elektrotechniky  do prípravy laboratória na realizáciu nových pracovísk, 
  • v rámci diplomoj práce evidovaj pod číslom: FEI-5410-8679 študenta Bc. Michala Szalaya zrealizovaná aparatúra na meranie krížovaj citlivosti FBG vláknových senzorov,
  • zrealizované meracie standy na princípe vlákových senzoroch a ich zaradenie do pedagogického procesu v predmete B-SENS - Senzorové systémy (FEI - LS 2015/2016),
  • zrealizovaný vláknový senzorický systém dopravného smart monitoringu na demonštráciu merania ohybu nosníka dopravnej mostovej konštrukcie, teploty prostredia (5 senzorov) a mechanického posunu (8 senzorov) v celkovom počte 14 senzorov na jednom optickom vlákne.

 Poďakovanie:

Touto cestou by sme sa chceli poďakovať nadácii Volkswagen za podporu projektu „Dopravný smart monitoring – optický vláknový senzorický systém“.

 

 

VEGA-1-0405-16   (2016 - 2019) 

Názov projektu: Príprava a analýza vybraných elektromagnetických, mikroštrukturálnych a fyzikálnochemických vlastností pokročilých magnetických, magnetodielektrických, kompozitných a nanokompozitných materiálových štruktúr 

Zodpovedný riešiteľ projektu: doc. Ing. Rastislav Dosoudil, PhD.

 

Anotácia:

Projekt je orientovaný na výskum nových multifunkčných kompozitných štruktúr na báze feromagnetických a ferimagnetických plnív a polymérnej nemagnetickej matrice s cieľom zlepšenia ich magnetických, dielektrických, a elektromagnetických absorpčných vlastností. Zameriame sa na prípravu nanočasticových magneticky mäkkých ferimagnetík a analýzu ich mikroštrukturálnych a elektromagnetických vlastností. Bude sa skúmať vplyv vybraných katiónov vzácnych zemín a kovov na elektromagnetické vlastnosti magnetodielektrík (feritov) a kompozitov na báze feritu a polymérnej matrice. Stanoví sa vplyv metódy syntézy na vybrané elektromagnetické parametre feritov a kompozitných materiálov. V rámci projektu sa bude tiež realizovať návrh a analýza optických vláknových senzorov na báze Braggovej mriežky a špeciálnych optických vláken s nanofluidikami.

 

Vedecké ciele:

- syntéza nanočasticových magneticky mäkkých spinelových feritov (LiZn, NiZn) a hexagonálnych feritov (typu BaM), analýza mikroštruktúry a optimalizácia ich elektromagnetických vlastností.

- Príprava a štúdium multifunkčných kompozitných materiálových štruktúr na báze feromagnetických a ferimagnetických plnív (redukované a karbonylové železo, permalloy, permendur, FeSiAl, Co; NiZn, MnZn, LiZn a bárnaté hexagonálne ferity) a polymérnej nemagnetickej matrice (polyvinylchlorid PVC, polyesterová živica) s cieľom zlepšenia ich magnetických, dielektrických, a elektromagnetických absorpčných vlastností.

- Skúmanie vplyvu vybraných katiónov vzácnych zemín (Sm, Dy, La, Eu a Gd) a kovov (In, Y) na elektromagnetické vlastnosti magnetodielektrických štruktúr (feritov) a kompozitných materiálov na báze feritu a polymérnej nemagnetickej matrice.

- Štúdium vplyvu metódy syntézy na vybrané elektromagnetické parametre feritov a kompozitných materiálov.

- Modernizácia technologického zariadenia na optimálnu homogenizáciu vstupných surovín využívaných pri syntéze pripravovaných materiálov a zlepšenie (rozšírenie najmä frekvenčného rozsahu) existujúceho automatizovaného meracieho pracoviska pre meranie magnetických, dielektrických a elektromagnetických absorpčných vlastností pripravených materiálov.

- Skúmanie vplyvu zloženia vulkanizačných systémov a typu a obsahu magnetického plniva na vlastnosti elastomérnych magnetických kompozitov. Sledovanie vplyvu veľkosti častíc feritového plniva na tieniaci účinok elastomérnych magnetických kompozitov a zlepšenie ich fyzikálno-mechanických vlastností použitím nových typov (peroxidových) vulkanizačných systémov.

- Modelovanie interakcie externej fyzikálnej veličiny (magnetické pole, teplota, tlak, ťah) so štruktúrou optického vlákna a využitie výsledkov na návrh vláknových optických senzorov na snímanie priestorového rozloženia týchto veličín.

 

Additional information