Površinska nanotehnologija
Površinska nanotehnologija uporablja napredne analize in karakterizacijo površin ter fizikalno-kemijskih procesov na površinah za doseganje inovativnih površinskih funkcionalnosti. S pomočjo sodobnih analitičnih metod in orodij omogoča poglobljeno razumevanje površinskih procesov in interakcij od nano do makro nivoja.
V tehniških sistemih so izjemnega pomena kontakti, preko katerih prihaja do prenosa moči in gibanja in so zato ključni za učinkovito delovanje teh sistemov. Za nadzor in optimizacijo procesov v kontaktih je potrebno poglobljeno poznavanje in razumevanje površin ter površinskih pojavov, tako na makro kot na nano-ravni. V našem laboratoriju uporabljamo napredne metode in najsodobnejšo opremo za analizo in karakterizacijo površin pred, med in po izpostavljenosti realnim ali simuliranim tehnološkim procesom. Prav tako se ukvarjamo z analizo površinskih fizikalno-kemijskih procesov, ki se pojavijo pri interakcijah med materiali in površinami. S svojimi izkušnjami in napredno opremo pokrivamo celovito področje, ki vključuje topografsko analizo površin, merjenje omočljivosti in površinskih energij površin, merjenje debeline ter fizikalno-kemijsko analizo mazalnih filmov, merjenje adhezije in adsorpcije na povsem molekularni ravni, merjenje trenja na atomski ravni ter številnih drugih pojavov, ki jih je moč zaznati s pomočjo nanotehnologije in z nano-orodji (AFM, STM, nanomehanske analize, FTIR,…). Na tem področju tako izvajamo samostojne raziskave in nudimo podporo pri opravljanju obsežnejših projektov:
- Nastanek in razpad mejnih mazalnih filmov in mejnih površinskih filmov v kontaktih konvencionalnih materialov.
- Tribokemijske interakcije in mehanizmi mejnega mazanja nekonvencionalnih materialov.
- Fizikalno-kemijske lastnosti mejnih mazalnih in površinskih filmov.
- Uporaba nanodelcev ter nanostrukturnih materialov in kompozitov v sodobnih mehanskih sistemih za zniževanje trenja in obrabe.
- Nanomehanska karakterizacija materialov in nanomehanske lastnosti mejnih filmov.
- Adhezijske interakcije na nano-nivoju, teoretični modeli.
- Modeli mejnega mazanja na makro in nano-nivoju.
- Vpliv površinskih sil na nano-nivoju ter njihov vpliv na makro sisteme, teoretični modeli.
- Biomimetika in uporaba nano-konceptov iz narave v inženirskih sistemih.
- Biotribologija mejno mazanih komponent.
- Uvajanje spoznanj na nano-nivoju v konstruiranje sodobnih mehanskih sistemov.
Referenčni projekti:
- Študija adsorpcije mazalnih sredstev na prevlekah iz diamantu podobnega ogljika (DLC) z uporabo nevtronske reflektometrije - Taiho Kogyo Research Foundation, Japan (2010 - 2012)
- 2020 Interface - Optimiranje triboloških površin na nano skali z namenom zmanjšanja negativnih vplivov na okolje (2009 - 2013)
- Hibridni nanomateriali za samo-mazalne kompozite in za pretvorbo energije (2009 - 2012)
- Uporaba MoS₂ nanodelcev kot aditivov v mazivih in tornih materialih (2009 - 2012)