Detail tématu
| Téma | Design ‘inteligentních‘ a anizotropních nanokompozitů vhodných pro aditivní výrobu |
|---|---|
| Školitel | Dr. Adam Strachota, Ph.D. |
| Konzultant | Ing. Beata Strachota, Ph.D. |
| Oddělení | Nanostrukturované polymery a kompozity |
| Anotace | Tento doktorský projekt bude zkoumat ‘inteligentní‘ a anizotropní polymerní nanokompozity, jejichž vlastnosti budou řízeny v širokém rozsahu cestou zabudování, modifikace a orientace nano¬plniv. Budou studována plniva několika typů geometrie, v podobě funkčních anorganických či organických struktur, zejména 1D fáze, jako jsou titanátové nanotrubice nebo polysacharidové nanokrystaly, a také 2D plniva, např. nanodestičky jílu. Bude zkoušena jejich orientace s cílem získat anizotropní systémy inspirované živou přírodou. Polymerní matrice budou zahrnovat materiály od elastomerů a gelů až po rigidní termosety. Obzvláštní pozornost bude věnována samoregenerujícím se, a také tavitelným (vitrimerovým) matricím. Tavitelné elastomery a vitrimery budou optimalizovány pro 3D tisk. Měkké elastomery a gely budou vyvíjeny k docílení směrové (anizotropické) odezvy na vnější podněty (potenciální využití: měkká robotika). Z chemického hlediska budou matrice založeny na akrylátových, epoxidových či siloxanových systémech. Dynamické síťování kovalentního jakož i silného fyzikálního typu (např. agregace funkčních klastrů POSS) bude klíčovým prvkem pokročilých polymerních matric, neboť umožní vznik ‘inteligentních‘ vlastností, jako jsou samosrůstání, samoregenerace, nebo tvarová paměť, a také úplná tavitelnost (u lineárních kopolymerů pro 3D tisk, které lze také považovat za znovu zpracovatelné a recyklovatelné termosety). Hlavní experimentální úkoly se budou týkat chemie syntézy polymerních matric, syntézy vybraných nanoplniv a komonomerů, povrchové modifikace plniv a optimalizace jejich disperze a případné orientace. Fyzikální metody se zaměří na optimalizaci reologických vlastností, studium pokročilých zpracovatelských postupů, jako je 3D tisk, a také na analýzu termomechanických a samoregeneračních vlastností v pevné fázi. Projekt tematicky spadá do oblastí polymerní vědy, nanotechnologie, inženýrství měkkých materiálů a vývoje funkčních kompozitů. |
| Vysoké školy |
