În cadrul Laboratorului MATERIALE AVANSATE ȘI NANOSTRUCTURATE sunt abordate atât direcții de cercetare științifică (caracter fundamental) cât și direcții de cercetare tehnologică și tehnică (caracter aplicativ). Cercetarea științifică fundamentală se concentrează pe înțelegerea teoretică, predicția, proiectarea și nu în ultimul rând pe modelarea și optimizarea caracteristicilor materialelor avansate pe bază de metale neferoase și a tehnologiilor de obținere a acestora. Laboratorul are o abordare teoretică și experimentală, sistematică și integrată, pentru studiul corelației structură-proprietăți pentru o gamă largă de materiale, inclusiv nanostructurate, cu potențial însemnat de utilizare în diferite aplicații industriale. Caracterul aplicativ al laboratorului este demonstrat prin realizările în dezvoltarea de tehnologii inovative de obținere a materialelor avansate ceramice, compozite, hibride și metalice. Experiența colectivului de cercetători din cadrul laboratorului este recunoscută prin participarea în proiecte CDI complexe naționale și internaționale în domeniul abordat.
Obiectivul strategic specific al acestui laborator este dezvoltarea materialelor avansate și nanostructurate cu valoare adăugată ridicată, pe bază de metale neferoase, pentru aplicații medicale, în energie și în condiții extreme de lucru.
Obiectivele științifice presupun concentrarea asupra următoarelor tipuri principale de activități:
Sinteza şi fabricarea eficientă a materialelor avansate și nanostructurate prin metode prietenoase cu mediul, integrarea inteligentă a proceselor noi şi existente, pentru a asigura transferul eficient de cunoștințe către inovarea industrială;
Produse fundamental noi care să asigure soluții sustenabile în domeniul medicinei, energiei şi condițiilor extreme de lucru;
Cunoștințe științifice avansate privind impactul potențial al materialelor avansate și nanostructurate asupra sănătăţii sau mediului, şi identificarea instrumentelor necesare evaluării riscului pe întreaga durată de viață;
Proiectarea și obținerea de structuri pe bază de materiale cu conținut de metale neferoase, folosind fabricarea aditivă (tehnologia de imprimare 3D).
Dezvoltarea capacității de a măsura/caracteriza proprietățile materialelor avansate și nanostructurate pe bază de metale neferoase şi modelarea predictivă a proceselor de fabricare a acestora, care să permită introducerea lor rapidă pe piață;
potențiostat/galvanostat Radiometer PGZ100/Voltalab 10 și Booster Radiometer
spectrometru RAMAN, poate fi cuplat cu autoclavele de laborator pentru sinteza nanoparticulelor, în scopul monitorizării cineticii și optimizării proceselor hidrotermale/solvotermale
Constă dintr-un complex de reactoare din sticlă (capacitate 50L) în cascadă, distilor Bibi Stirling D4000, , pH-metru /conductometru computerizat Jenway 4330, agitatoare de mare capacitate cu reglaj electronic, sisteme de filtrare, pompe de vid.
Imprimantă 3D Bioplotter ENVISIOTEC, prototipare rapidă din topiri termoplastice până la 250°C (PCL, PLLA, PGLA), din hidrogeluri (agar, gelatină, colagen, chitosan), din două sisteme componente (alginat, fibrină), din paste ceramice (hidroxiapatită, fosfat tricalcic), paste metalice (titan) sau alte materiale (poliuretan, silicon, acrilat, grafenă, etc), 2 capete de imprimare, rezolutie 0,001 mm, regulator de presiune, dispozitiv calibrare ac, 260x220x80 mm
Imprimantă 3D Bioscaffolder SYSENG; prototiparea rapidă a pastelor la temperatură joasă, 200x200x50 mm
Imprimantă 3D M200 ZORTRAX; extrudare fir plastic de 1,75 mm, 200x200x100 mm
Mixer planetar centrifugal ARE 250 THINKY; amestecarea, dispersia şi dezaerarea probelor, 24-300 mL, 200-2000 rpm, 10 sec-30 min
Încărcător pentru seringă THINKY ARC-40H; încarcă simultan 4 seringi de 10 mL
Consultanţă tehnologică elaborare tehnologii de sinteză pulberi nanostructurate:
Sinteză nanopulberi ceramice și hibride anorganic-organic prin procedeu hidrotermal / solvotermal (pulberi nanostructurate pe baza de: TiO2 pur și dopat, ZrO2 pur și dopat cu Y2O3 și pământuri rare, ZnO dopat cu Ag sau Al; pulberi hibride pe baza de hidroxiapatita și polimeri de sinteză sau naturali);
Sinteză pulberi ceramice și compozite prin procese hidrolitice (precipitare și coprecipitare): pulberi pe bază de ZrO2 pur și dopat cu Y2O3 și pământuri rare, pulberi compozite metalo-ceramice cu structură miez/înveliș etc.
Consultanţă tehnologică pentru obținere filme subțiri
Consultanţă tehnologică pentru procesare pulberi nanostructurate
Analiză termică a materialelor avansate prin calorimetrie cu scanare diferențială
Analiză granulometrică și a potențialului electrocinetic al nanoparticulelor
Servicii de transfer tehnologic (asistență tehnologică, audit tehnologic)
În domeniul sintezei nanomaterialelor prin colaborare cu Centrul de Transfer Tehnologic pentru Materiale Avansate – CTT AVANMAT.
Consultanță tehnologică privind sinteza materialelor compozite cu matrice metalică
Elaborarea in-situ a materialelor compozite cu matrice metalică ranforsate cu particule ceramice prin metode noi și eficiente.
Consultanță tehnologică privind obţinerea filmelor subțiri pe bază de aliaje metalice
Avantaje: se obțin filme cu grosimi reduse și cu proprietăți fizico-chimice și structurale superioare; procese economice și ecologice, cu consumuri reduse de energie și materii prime ieftine (săruri, oxizi); condiții experimentale obișnuite, procese la temperaturi joase, echipamente uzuale.
Filme subțiri pentru diferite aplicații (acoperiri pentru protecție anticorozivă și tribologică, captare și conversie energie solară) prin depunere electrochimică în soluții apoase.
Optimizarea proceselor electrochimice.
Dezvoltarea de instalații de depunere electrochimică la nivel laborator și pilot.
În cadrul Laboratorului MATERIALE AVANSATE ȘI NANOSTRUCTURATE sunt abordate atât direcții de cercetare științifică (caracter fundamental) cât și direcții de cercetare tehnologică și tehnică (caracter aplicativ). Cercetarea științifică fundamentală se concentrează pe înțelegerea teoretică, predicția, proiectarea și nu în ultimul rând pe modelarea și optimizarea caracteristicilor materialelor avansate pe bază de metale neferoase și a tehnologiilor de obținere a acestora. Laboratorul are o abordare teoretică și experimentală, sistematică și integrată, pentru studiul corelației structură-proprietăți pentru o gamă largă de materiale, inclusiv nanostructurate, cu potențial însemnat de utilizare în diferite aplicații industriale. Caracterul aplicativ al laboratorului este demonstrat prin realizările în dezvoltarea de tehnologii inovative de obținere a materialelor avansate ceramice, compozite, hibride și metalice. Experiența colectivului de cercetători din cadrul laboratorului este recunoscută prin participarea în proiecte CDI complexe naționale și internaționale în domeniul abordat.
