-
-
-

 Od

 Názov projektu

 Ev. číslo projektu

 Zodpovedný riešiteľ

 2020

Výskum a kompozícia nanofiltrov na účinnú deaktiváciu patogénov a zvýšenie kolektívnej imunity populácie

PP-COVID-20-0103

Ing.Monika Stankovská,PhD.

 

 

Anotácia projektu

Výskum bude zameraný na kompozíciu filtračných materiálov na báze nanofibrilovanej celulózy so zvýšenými adsorpčnými a antiseptickými účinkami, schopnými zachytiť aerosol obsahujúci vírusy, baktérie a iné škodlivé mikroorganizmy a v kombinácii s ultrafialovým žiarením najúčinnejších vlnových dĺžok ich účinne deaktivovať a prispieť tak ku zvýšeniu imunity populácie. Anionaktívny povrch nanofibrilovanej celulózy zabezpečí primárne antiseptické účinky kompozitného filtračného materiálu, ktorý sa zvýši prídavkami nanočastíc striebra, medi a iných funkčných nanočastíc. Antisepticky pôsobiace katióny kovov, prípadne anióny solí sa budeme snažiť udržať vo zvyškovej vode obsiahnutej v kombinovanom filtračnom materiály (papierové filtre bežne obsahujú cca 10% vody). Výrazne zvýšený merný povrch nanofibrilovanej celulózy, jej povrchový náboj a ďalšie metódy zvýšenia adhéznych síl zabezpečia účinnú adsorpciu mikrokvapôčok na povrchu filtračnej prepážky. Výsledkom má byť funkčný prototyp zariadenia, ktorý vďaka optimalizovanému filtračnému materiálu účinne zachytí kvapôčky obsahujúce respiračné vírusy a baktérie šíriace sa kvapôčkovou infekciou na potrebný čas, vodíkovými väzbami a adsorpčnými silami zafixuje tieto kvapôčky obsahujúce mikróby pod UV žiarením. Kvapôčky sa tak vystavia účinnému žiareniu schopnému deaktivovať vírusy a usmrtiť baktérie, následne, ak sa po uschnutí kvapôčky náhodou uvoľnia z povrchu filtračnej plochy a preniknú pórmi, riadeným prúdením sa privedú do tesnej blízkosti germicídnych žiaričov a pri ich obtekaní sa zaistí deaktivácia vírusov a usmrtenie baktérií. Ak sa následne tieto deaktivované mikróby dostanú do organizmu ľudí - budú nosičmi genetických informácií prostredníctvom ich RNA prípadne DNA a vyvolajú imunitnú reakciu ľudského organizmu podobne, ako v prípade vakcíny. Prispejú teda ku zvýšeniu kolektívnej imunity populácie. Pri konštrukcii prototypu sa použijú hromadne vyrábané súčiastky cenovo optimalizované princípom „Economy of Scale“.

 

Plánované aplikačné výstupy projektu:

P1 (2.1.01): patentová prihláška technológie výroby nanofibrilovanej celulózy (11/2020)
P2: patentová prihláška technológie výroby filtračného papiera s požadovanými vlastnosťami (9/2021)
P3: patentová prihláška prototypu filtračného zariadenia s celosvetovou pôsobnosťou (12/2021)
O1-O3 (3.05): overené technológie (12/2020, 10/2021, 11/2021)
U1-U2 (2.2.04): úžitkový vzor na celé filtračné zariadenie s platnosťou aj v zahraničí (12/2020, 11/2021)
PT (3.2): prototyp (12/2021)

Plánované diseminačné a ostatné výstupy projektu):

D1: vedecké práce v CC časopise (12/2021)
D2: vedecké práce v recenzovanom časopise (9/2021, 11/2021)
D3: vedecké práce v nerecenzovanom časopise (12/2021)
NP: V prípade schválenia projektu sa vytvoria 2 nové pracovné miesta vo výskume (9/2020)

Výsledky projektu budú aplikovateľné okrem domácej sféry aj v zahraničí, avšak prioritou je implementácia výsledkov výskumu v spolupráci s papierenskými podnikmi v rámci SR, aby podniky významne prispievajúce do štátneho rozpočtu SR dokázali vyťažiť čo najviac nových konkurenčných výhod na svetových trhoch, získaných prioritne prostredníctvom projektu aplikovaného výskumu. O hlavný výstup z projektu – o prototyp nanofiltračného zariadenia na účinnú deaktiváciu patogénov prenášaných vzduchom kvapôčkovou infekciou prejavila záujem renomovaná nadnárodná spoločnosť Siemens AG. Aplikačné riešenie výstupov projektu prispeje ku kvalite života čistejším a zdraviu prospešnejším vzduchom zbaveným zdraviu škodlivých patogénov. Možnosti využitia špeciálne upraveného filtračného papiera majú potenciál zvýšenia čistoty vzduchu prostredníctvom aplikácie vo viacerých produktových riešeniach a priestoroch.

 Od

 Názov projektu

 Ev. číslo projektu

 Zodpovedný riešiteľ

2020

 Papiere pre tlačenú elektroniku               

 APVV–19-0029

 Ing.Juraj Gigac,PhD.

 

 

Anotácia projektu

Projekt aplikovaného výskumu rieši ekologickú a efektívnu výrobu etiketových a obalových papierov pre technológiu rádiofrekvenčnej identifikácie (RFID) modifikáciou štruktúry povrchu papiera. Pre zlepšenie tlačových vlastností je potrebný hladký a rovnomerný povrch papiera, čo sa dosiahne natieraním a hladením. Skúmať sa bude vplyv viacvrstvového náteru zloženého z hladeného prednáteru, bariérovej vrstvy a vrchného hydrofilného náteru na povrchovú drsnosť, obsah povrchových pórov, disperznú a polárnu povrchovú energiu, dynamiku penetrácie kvapalín, pH povrchu, odolnosť proti vlhkosti a potlačiteľnosť. Uskutoční sa výber tlačových techník, kompatibilných s experimentálne pripravenými papiermi, aby sa dosiahla čo najvyššia vodivosť vytlačených štruktúr. Navrhne sa optimálny dizajn tlačených antén a ich spájania s čipmi s vyhodnotením kvality RFID tagov na základe merania čítacieho dosahu. Bude vypracovaný návrh technológie výroby etiketového a obalového papiera, tlače RFID antén a prípravy RFID tagov. Výsledky výskumu nájdu využitie takmer vo všetkých oblastiach riadenia výrobného a spotrebného priemyslu aplikáciou vo výrobno-dodávateľských reťazcoch.

 

 Výstupy z projektu:

 1. Príprava papierov pre tlačenú elektroniku natieraním a hladením

 2. Tlačená elektronika na papieri

 3. Návrh a overenie technológie prípravy RFID tagov

 

 Aplikačné výstupy projektu (počet/rok):

PP (2.1.01): Prihlášky patentu pre technológiu modifikácie povrchu papiera pre tlačenú elektroniku (1/2022 a 1/2023) OT (3.5): Overené technológie termotransferových a inkjetových papierov pre tlačenú elektroniku; tlače RFID antén a výroby RFID tagov (1/2021, 2/2022 a 1/2023) OV (5.6): Ostatné výsledky - Výber tlačovej techniky; Návrh hodnotiacich metód papierov pre tlačenú elektroniku (2/2021)

Diseminačné a ostatné výstupy projektu (počet /rok):

D1 (1.02): vedecké práce v CC časopise (1/2022)
D2 (1.06): vedecké práce v recenzovaných vedeckých časopisoch (1/2021 a 1/2023)
D3 (1.08): vedecké práce v nerecenzovaných odborných časopisoch a zborníkoch (2/2022)
VP (6.6): vyvolaný projekt VaV (1/2023)

Výsledky riešenia projektu budú realizované v spoločnosti printhouse, s.r.o. so sídlom v Bobote, ktorá bude tlačiť RFID antény na etiketových a obalových papieroch pre tlačenú elektroniku. Spoločnosť plánuje rozšírenie tlačovej techniky a tlač RFID antén na rôznych sortimentoch papiera. Nové druhy papierov pre tlačenú elektroniku so špecifickými vlastnosťami nie sú v súčasnosti zastúpené na domácom a Európskom trhu. Papiere pre tlačenú elektroniku vo významnej miere nahradia doteraz používané plastové substráty. Výhodou papierov v porovnaní s plastami je ich nízka cena a recyklovateľnosť.