Project detail

Přírodou inspirované nanokompozitní pěny pro konstrukční aplikace

Duration: 01.01.2020 — 31.12.2022

Funding resources

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR - PODPROGRAM INTER-ACTION LTAUSA19

- whole funder (2020-01-08 - 2022-12-31)

On the project

Progresivní a strategické technologické sektory vyžadují pro svůj další rozvoj vývoj nové generace chytrých a robustních materiálů, které splňují komplexní nároky na mechanickou robustnost, nízkou hmotnost a další specificky požadované vlastnosti. V současné době polymerní pěny poskytují jistou míru odpovědi na rázuvzdorné a lehké materiály ovšem jejích struktura je jenom obtížně kontrolovatelná běžnými výrobními postupmi a neumožňují plné využití potenciálu, které tyto materiály skrývají. Inspirace pro vhodný strukturní dizajn polymerních pěn poskytující bezprecedentní kombinaci tuhosti, pevnosti a rázové houževnatost pochází z přírodních kompozitů jako jsou například kosti nebo bambus. Tyto struktury využívají jednoduché stavební prvky ovšem skládají ji je do velmi komplexních hierarchických struktur s gradientem porozity. Tento projekt je zaměřen na vývoj biomimetických, gradientních nanokompozitních pěn s kontrolovanou morfologii pórů (velikost, tvar, přepojení, prostorové rozmístění). Hlavní záměr projektu spočívá v nalezení vhodných zpracovatelských technik poskytující kontrolu nad morfologii a gradientem pórů na různých rozměrových úrovních polymerního nanokompozitu (od nano až po makro rozměry). Spojení mezi složením polymerního nanokompozitu, procesními parametrami, vyslednou strukturou a mechanickými vlastnostmi bude podrobeno detailnímu výzkumu. Výsledky tohoto projektu přispějí nejen k vývojí vhodných metod pro přípravu gradientních pěn ale take k poznání jako ovlivňuje strukturní dizajn výsledné mechanické vlastnosti.

Keywords
Porézní struktury, polymerní pěny, nanokompozity, mechanické vlastnosti, struktura, biomimetika

Mark

LTAUSA19059

Default language

Czech

People responsible

Jančář Josef, prof. RNDr., CSc. - fellow researcher
Lepcio Petr, Ing., Ph.D. - fellow researcher
Svatík Juraj, Ing. - fellow researcher
Zárybnická Klára, Ing., Ph.D. - fellow researcher
Zbončák Marek, Ing., Ph.D. - fellow researcher
Žídek Jan, Mgr., Ph.D. - fellow researcher
Ondreáš František, Ing., Ph.D. - principal person responsible

Units

Advanced Polymers and Composites
- (2020-01-01 - 2022-12-31)
Central European Institute of Technology BUT
- (2019-03-28 - 2019-03-28)

Results

ZÁRYBNICKÁ, K.; ONDREÁŠ, F.; LEPCIO, P.; ŠTAFFOVÁ, M.; SVATÍK, J.; JANČÁŘ, J. POLYMER NANOCOMPOSITE FOAMS FOR 3D PRINTING. POLYMERY 2020. Bratislava: Ústav polymérov, Slovenská Akadémie Vied, 2020. p. 46-47. ISBN: 978-80-89841-14-1.
Detail

ZÁRYBNICKÁ, K.; ONDREÁŠ, F.; LEPCIO, P.; KALINA, M.; ZBONČÁK, M.; JANČÁŘ, J. Thermodynamic Parameters Controlling Nanoparticle Spatial Packing in Polymer Solutions. MACROMOLECULES, 2020, vol. 53, no. 19, p. 8704-8713. ISSN: 0024-9297.
Detail

ONDREÁŠ, F.; DUŠÁNKOVÁ, M.; SITA, J.; ČEPA, M.; ŠTĚPÁN, J.; BĚLSKÝ, P.; VELEBNÝ, V. Self-assembly of hydrophobically modified hyaluronic acid. APPLIED SURFACE SCIENCE, 2021, vol. 546, no. 149161, p. 1-8. ISSN: 1873-5584.
Detail

LEPCIO, P.; ONDREÁŠ, F.; ZÁRYBNICKÁ, K.; ZBONČÁK, M.; SVATÍK, J.; JANČÁŘ, J. Phase diagram of bare particles in polymer nanocomposites: Uniting solution and melt blending. Polymer, 2021, vol. 230, no. 124033, p. 124033-124033. ISSN: 0032-3861.
Detail

SVATÍK, J.; LEPCIO, P.; ONDREÁŠ, F.; ZÁRYBNICKÁ, K.; ZBONČÁK, M.; MENČÍK, P.; JANČÁŘ, J. PLA toughening via bamboo-inspired 3D printed structural design. POLYMER TESTING, 2021, vol. 104, no. 107405, p. 1-9. ISSN: 0142-9418.
Detail

KHUNOVÁ, V.; PAVLIŇÁK, D.; ŠAFAŘÍK, I.; ŠKRÁTEK, M.; ONDREÁŠ, F. Multifunctional Electrospun Nanofibers Based on Biopolymer Blends and Magnetic Tubular Halloysite for Medical Applications. Polymers, 2021, vol. 13, no. 22, p. 1-15. ISSN: 2073-4360.
Detail

ŠTAFFOVÁ, M.; LEPCIO, P.; SVATÍK, J.; KORČUŠKOVÁ, M.; ONDREÁŠ, F. 3D printed auxetic structures with enhanced energy absorption. 2022.
Detail

LEPCIO, P.; SVATÍK, J.; REŽNÁKOVÁ, E.; ZICHA, D.; LESSER, A.; ONDREÁŠ, F. Anisotropic solid-state PLA foaming templated by crystal phase pre-oriented with 3D printing: cell supporting structures with directional capillary transfer function. Journal of Materials Chemistry B, 2022, vol. 10, no. 15, p. 2889-2898. ISSN: 2050-7518.
Detail

SVATÍK, J.; LEPCIO, P.; REŽNÁKOVÁ, E.; ONDREÁŠ, F.; JANČÁŘ, J. Anisotropic solid-state CO2 foaming of 3D printed poly(lactic acid) and its impact on mechanical properties. 2022. p. 112-115.
Detail

LEPCIO, P.; SVATÍK, J.; ŠTAFFOVÁ, M.; LESSER, A.; ONDREÁŠ, F. Revealing the Combined Nanoconfinement Effect by Soft and Stiff Inclusions in PMMA/Silica CO2 Blown Foams. MACROMOLECULAR MATERIALS AND ENGINEERING, 2022, vol. 307, no. 11, p. 1-9. ISSN: 1438-7492.
Detail

ZÁRYBNICKÁ, K.; LEPCIO, P.; SVATÍK, J.; JANČÁŘ, J.; ONDREÁŠ, F. Effect of the nanoparticles on the morphology and mechanical performance of thermally blown 3D printed HIPS foams. Journal of Applied Polymer Science, 2022, vol. 140, no. 5, p. 1-11. ISSN: 1097-4628.
Detail

ŽÍDEK, J.; POLÁČEK, P.; JANČÁŘ, J. Deformation of Gels with Spherical Auxetic Inclusions. Gels, 2022, vol. 8, no. 11, ISSN: 2310-2861.
Detail

KHUNOVÁ, V.; PAVLIŇÁK, D.; ŠAFAŘÍK, I.; ŠKRÁTEK, M.; ONDREÁŠ, F. Multifunctional magnetic biopolymer nanofibers for health applications. 2021. p. 177-177.
Detail

Responsibility: Ondreáš František, Ing., Ph.D.