Project detail
Nature inspired celluar nanocomposites for structural application
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.
Description in English
The aim of the project is to establish and maintain the research teaming between czech and american institutions. Mutual research will lead to development of polymer and nanocomposite foams with controlled cellular morphology and gradients for high-performance structural applications.
Keywords
Porézní struktury, polymerní pěny, nanokompozity, mechanické vlastnosti, struktura, biomimetika
Key words in English
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