Wykaz obszarów badawczych związanych z tagiem Druk-3D:
| # | Obszar badawczy | Dziedzina naukowa |
|---|---|---|
| 1 |
Tematyka: Nowe techniki ultradźwiękowej atomizacji metali i stopów
Proponowany obszar badawczy obejmuje wytwarzanie proszków różnych materiałów poprzez atomizację ultradźwiękową, z wykorzystaniem topienia łukowego i indukcyjnego. Przeprowadzanie badań proszków pod kątem ich zastosowań do druku 3D oraz opis optymalnych warunków atomizacji i analiza parametrów krytycznych procesu. Optymalizacji procesów atomizacji ultradźwiękowej wspomagana narzędziami symulacyjnymi. Porównanie otrzymanych proszków z dostępnymi na rynku proszkami wytworzonymi innymi metodami. Wykonywanie wydruków z wybranych proszków i opracowanie systemu oceny ich jakości. Opracowanie metody usuwania struktur podporowych dla drukowanych materiałów i ocena powierzchni wydruku po oczyszczeniu. Analiza krytycznych parametrów procesu usuwania struktur podpornych.
|
|
| 2 |
Główne obszary badawcze prof. Pawła Sobieszuka obejmują inżynierię chemiczną i inżynierię bioprocesową. W swoich pracach naukowych opisuje problematykę dotyczącą syntezy nanohydroksyapatytu i jego charakteryzacji w celu użycia w terapii regeneracyjnej kości. W szczególności istotne jest opracowanie metody otrzymania kompozytów nanohydroksyapatyt-polimer w taki sposób, aby właściwości mechaniczne polimeru umożliwiły druk 3D, jednocześnie utrzymując osteoindukcyjne właściwości hydroksyapatytu. Ze względu na te dwa rodzaje właściwości, możliwe jest używanie tego typu kompozytów w wydrukach 3D osteoindukcyjnych implantów kości. Jego druga gałąź badań dotyczy układów gaz-ciecz, w tym technologię, właściwości i zastosowania nanopęcherzyków. Nanopęcherzyki są nowatorskim nanomateriałem składającym się ze sferycznych obiektów gazowych w cieczy z pokryciem surfaktantem lub bez takiego pokrycia. Takie obiekty są użyteczne w wielu obszarach zarówno przemysłu jak i medycyjny. Profesor Sobieszuk w szczególności zainteresowany jest badaniem efektów interakcji nanopęcherzyków gazu z materią żywą, tj. bakterie, grzyby mikroskopowe czy komórki zwierzęce.
|
|
| 3 |
Obszar badawczy obejmuje techniki wytwarzania, charakteryzacji i modelowania numerycznego w celu projektowania mikrostruktury i właściwości materiałów porowatych oraz procesów w nich zachodzących.
Wytwarzanie materiałów bazuje na takich technikach jak: tape casting, druk 3D, chemiczna i elektrochemiczna modyfikacja powierzchni. Charakteryzacja obejmuje zaawansowane badania struktury materiałów (pomiary porowatości, mikroskopia elektronowa, tomografia rentgenowska, FIB-SEM oraz ilościową analizę zarówno
obrazów struktury 2D, jak i 3D). Charakteryzacja obejmuje także badanie elektrochemiczne (w tym badania EIS), badania przepuszczalności i przewodności elektrycznej.
Istotnym elementem badań jest modelowanie struktury, właściwości i procesów z zastosowaniem zaawansowanych technik modelowania komputerowego, takich jak: DFT, dynamika molekularna oraz FEM. Obszar zastosowań wytwarzanych materiałów obejmuje w szczególności: katalizatory, ogniwa paliwowe, filtry i membrany – pasywne i aktywne, magazyny cieczy i gazów, wymienniki ciepła, bariery akustyczne, bariery cieplne.
|
|
| 4 |
Badania realizowane w moim Zespole (Zespole Ceramiki) dotyczą otrzymywania materiałów ceramicznych o unikatowych właściwościach, które znajdują zastosowanie, m.in. w przemyśle elektronicznym (materiały dielektryczne, półprzewodnikowe, ferroelektryczne), motoryzacyjnym (materiały odporne na zużycie ścierne) czy medycynie (np. uzupełnienia protetyczne). Obecne prace badawcze skupiają się na formowaniu i spiekaniu takich materiałów jak: Al2O3, ZrO2, ZnO, Ba(Sr)TiO3, SiC oraz kompozytów ceramicznych wzmacnianych fazą metaliczną (Ni i Mo) oraz grafenem. Intensywnie rozwijaną w Zespole metodą formowania materiałów ceramicznych jest druk 3D (stereolitografia i bezpośrednie drukowanie atramentem). Technologie druku 3D wymagają opracowania dodatków organicznych, które utworzą fotoutwardzalne dyspersje ceramiczne o odpowiednich właściwościach reologicznych. We współpracy z Intytutem Energetyki prowadzone są także badania nad rozwojem technologii stałotlenkowych ogniw elektrochemicznych (SOC).
|
|
| 5 |
Opracowanie technologii łączenia i/lub wytwarzania innowacyjnych materiałów stosowanych w różnych gałęziach przemysłu, a w szczególności dla przemysłu petrochemicznego, energetycznego i lotniczego. Do zrealizowania tych zagadnień kluczowe będą badania fizyczne i chemiczne materiałów w stanie dostarczonym od producenta oraz prawidłowy dobór metody i parametrów technologicznych procesu umożliwiający ich prawidłowe wytworzenie np. metodą druku 3D i/lub połączenie metodą spawania. Przewiduje się, że prawidłowy dobór materiałów i ich przygotowanie oraz opracowane warunki dla wyselekcjonowanych metod druku 3D i nowoczesnego spawania pozwolą uzyskać elementy charakteryzujące się unikatowymi właściwościami użytkowymi nieosiągalnymi dla obecnie stosowanych materiałów w/w gałęziach przemysłu i osiągnąć założone cele.
|
|
| 6 |
Badania teoretyczne (symulacje numeryczne) i eksperymentalne w zakresie fotoniki światłowodowej, mikro- i nanostruktur fotonicznych, optofluidyki, czujników światłowodowych oraz przestrajalnych komponentów światłowodowych. Badania w zakresie wytwarzania trójwymiarowych mikrostruktur fotonicznych (i nie tylko) przy użyciu polimeryzacji dwufotonowej (na bazie komercyjnego urządzenia Nanoscribe) oraz mikrostereolitografii projekcyjnej (na bazie własnego układu eksperymentalnego). Badania związane z foto-porządkowaniem molekuł ciekłokrystalicznych, rozwój zautomatyzowanego układu pozwalającego na wytwarzanie jedno- i dwuwymiarowych złożonych rozkładów molekuł ciekłokrystalicznych z mikrometrową rozdzielczością. Analiza próbek przy użyciu mikroskopii optycznej, cyfrowej, polarymetrycznej oraz skaningowej mikroskopii elektronowej. Automatyzacja i miniaturyzacja optycznych i fotomechanicznych układów eksperymentalnych.
|
|
| 7 |
Proponowany temat pracy doktorskiej dotyczy wpływu strategii drukowania LPBF na mikrostrukturę oraz odporność na oddziaływanie wodoru wielofazowego cermetalu wytwarzanego przyrostowo. Tematyka badań wynika z rosnącego zainteresowania materiałami łączącymi wysoką odporność mechaniczną faz ceramicznych z właściwościami użytkowymi faz metalicznych, a także z dynamicznego rozwoju technologii przyrostowych umożliwiających wytwarzanie tego typu materiałów.
|