Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 Oznaka poročila: ARRS_ZV_RPROG_ZP_2008/698 ZAKLJUČNO POROČILO O REZULTATIH RAZISKOVALNEGA PROGRAMA V OBDOBJU 2004-2008 A. PODATKI O RAZISKOVALNEM PROGRAMU 1. Osnovni podatki o raziskovalnem programu Šifra programa P2-0264 Naslov programa Inteligentni polimerni materiali in tehnologije Vodja programa 4316 Igor Emri Obseg raziskovalnih ur 13.600 Cenovni razred C Trajanje programa 01.2004 - 12.2008 Izvajalke programa (raziskovalne organizacije in/ali koncesionarji) 782 Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo B. REZULTATI IN DOSEŽKI RAZISKOVALNEGA PROGRAMA 2. Poročilo o realizaciji programa raziskovalnega programa1 Ozadje in cilj programa: Cilj programske skupine je bil razvoj in osvajanje bazičnih znanj na področju razumevanj a vpliva termo-mehanskih robnih pogojev na funkcionalnost in trajnost konstrukcijskih polimernih materialov in njihovih kompozitov. Trajnost in funkcionalnost materiala opredeljuje njegova struktura, ki se na različnih skalah opazovanja formira med solidifikacijo v tehnološkem procesu predelovanja. Izhodišče in teoretična osnova našega raziskovanja predstavlja nelinearni viskoelastični model Knauss Emri [1, 2], ki omogoča matematični popis vpliva termomehanskih robnih pogojev na časovno odvisno vedenje polimera v talini in trdnem stanju. Model je bil v bazi ISI Web of Knowledge v obdobju 2004-2008 citiran 174-krat. V modelu je proces reorganizacije molekul, ki vodi do strukture materiala v trdnem stanju, popisan z relativnim notranjim časom, t, ki je merilo hitrosti topološke reorganizacije strukture materiala. Hitrost reorganizacije je preko mehaskega spektra povezana z gradientom deformacijskega stanja, kar pomeni, da lahko z modelom popišemo tudi strukturne spremembe, ki se pojavijo pri hitrih enoosnih obremenitvah, npr. v procesu proizvodnje vlaken, kjer je hitrost procesa spreminjanja strukture v smeri vlečenja zelo drugačna od tiste v prečni smeri. Mehanski spekter je kvalitativno povezan z distribucijo molekularnih mas, ki definira začetno kinetiko organiziranja molekularnih struktur. Mehanski spekter laho izračunamo z inverzno rešitvijo Fredholmovih integralskih enačb, s katerimi so matematično popisane viskoelastične materialne funkcije. V ta namen je bil razvit numerični algoritem Emri-Tshoegl [3, 4, 5, 6, 7], ki Program P2-0264 Stran 1 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 smo ga vgradili v programski paket za interkonverzijo materialnih funkcij. Programski paket omogoča tudi preračunavanje (interkonverzijo) med različnimi materilnimi funkcijami s pomočjo najbolj uveljavljenih algoritmov [8]. Časovno odvisne materialne funkcije, ki jih potrebujemo za izračun mehanskega spektra merimo s pomočjo unikatnih merilnih sistemov, ki jih je razvila programska skupina [9], v preteklem obdobju. Merilni sistemi omogočajo analizo hkratnega vpliva temperature in tlaka (termo-mehanskih robnih pogojev) na časovno odvisno vedenje polimenrih materialov. Nelinearni model Knauss-Emri, razvita unikatna merilna oprema in numerični algoritem za izračun spektrov Emri-Tschoegl, predstavljajo unikatno orodje za študij procesa formiranja strukture materiala na različnih skalah opazovanja v talini in trdnem stanju, kakor tudi napovedovanje časovno-odvisnega vedenja konstrukcijskih polimernih materialov v ekplotaciji. S pomočjo tega unikatnega »orodja« smo v sodelovanju s korporacijo BASF razvili novo generacijo termoplastičnih polimerov, ki so bili zaščiteni s serijo mednarodnih patentov [10, 11, 12, 13, 14, 15, 16]. Raziskovalne aktivnosti v preteklem obdobju lahko razvrstimo v tri skupine: a) študij procesa formiranja stukture materiala na različnih skalah opazovanja b) razvoj merilnih tehnik c) analiza vedenja konstrukcijskih polimerov in njihovih kompozitov med eksplotacijo a) Študij procesa formiranja stukture materiala na različnih skalah opazovanja Proces formiranja strukture materiala, ki poteka na različnih skalah opazovanja je shematično prikazan na Sliki 1. Prvi korak v tem procesu predstavlja združevanje osnovnih gradnikov – atomov v monomerne enote, ki jih nato v procesu polimerizacije združujemo v polimerne verige z različno topologijo in različno dolžino (molekulsko maso). Material v tej strukturni obliki, ki ga na trgu dobimo v obliki granulata, predstavlja pričetek našega raziskovanja in izhodiščno skalo, ki jo opredelimo s podatkom o porazdelitvi molekulskih mas. Porazdelitev molekulskih mas predstavlja, s stališča mehanike, t.i. začetno kinetiko strukture materiala. Ugotovili smo, da lahko s spremembo porazdelitve molekulskih mas (začetne kinetike), iz monomodalne v multimodalno, odločilno vplivamo na proces formiranja stukture materiala na višjih skalah opazovanja, kar se na makroskali odraža v fizikalnih lastnostih, ki so za več velikostnih razredov drugačne od lastnosti kemijsko identičnih standardnih monomodalnih materialov. Časovno odvisne lastnosti, npr., se spremenijo za več 1000-krat [17]. Vpliv topologije in dolžine molekul na proces formiranja strukture materiala, ki smo ga dokazali na makroskali [17] je v skladu z rezultati numeričih simulacij procesa formiranja strukture na molekularni skali opazovanja, ki ga izvajamo v sodelovanju z raziskovalno skupino iz Sankt Petrsburga [18, 19, 20]. Numerične simulacije so pokazale, da s spreminjanjem dolžine molekul in njihove topologije (razvejanosti molekul) lahko povsem spremnimo proces formiranja dvodimenzionalnih molekularnih struktur. Multimodalni polimerni materiali imajo torej spremenjeno začetno kinetiko, ki jo lahko poenostavljeno intrepretiramo kot mehanski sistem, ki je sestavljen iz molekul zelo različnih dolžin oz. molekularnih mas. Z ozirom na to, da gibanje molekul v prostoru popisuje statistična Newtnova mehanika lahko intuitivno sklepamo, da bomo podobno spremembo začetne kinetike dosegli namesto s kratkimi molekulami, z dodajanjem nanodelcev podobnih velikosti in podobnih mas. To intuitivno hipotezo potrujejo Program P2-0264 Stran 2 od 23 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 raziskave na področju nanokompozitov, kjer imajo posebno mesto ogljikove nanocevke in nanotrakovi. Znano je, da je izboljšanje mehanskih lastnosti pri dodajanju nanocevk posledica dveh mehanizmov: i) povečevanje razmerja med površino, S, in volumnom, V, dodanih delcev z zmanjševanjem njihove dimenzije , ii) spreminjanje procesa formiranja strukture okoliškega materiala, z dodajanjem delcev, ki vodi do materiala s spremenjeno strukturo in spremenjenimi mehanskimi lastnostmi. Zanimiv je predvsem drugi mehanizem, ki ga zaenkrat slabo razumemo. S stališča mehanike lahko sklepamo, da se bo proces formiranja strukture materiala spremenil, če spremenimo velikost, geometrijo, maso osnovnih gradnikov, ali velikost in gradient notranjih potencialov. Kemijski potenciali so opredeljeni s kemijsko sestavo materiala, zato se ne spreminjajo, če ohranjamo kemijsko sestavo materiala. Pri izbranem materilu z dano kemijsko strukturo lahko torej spremenimo začetno kinetiko samo z velikostjo, maso in geometrijo osnovnih gradnikov. Vpliv omenjenih parametrov na makroskopske mehanske lastnosti analiziramo v sodelovanju s skupino iz Tomas Bata university in Zlin (prof. P. Saha in sodelavci) in skupino iz Inštituta Jožef Stefan (prof. R. Blinc, Prof. D. Arčon in sodelavci) [21, 22, 23, 24]. Dodsedanje raziskave so pokazale, da ima posebno pomembno vlogo masa osnovnih gradnikov. Ugotovili smo, da z dodajanjem kalcijevega laktata dosežemo zelo podobne izboljšave mehanskih lastnosti polimernega materiala, kot v primeru dodajanja ogljikovih nanocevk [21]. Masa in velikost kacijevega laktata sta bila zelo podobna velikosti in masi ogljikovih nanodelcev. Poudariti je potrebno, da so mehanske lastnosti kalcijevega laktata bistveno slabše od mehanskih lastnosti samega polimera, kar pomeni, da je izboljšanje mehanskih lastnosti polimera pripisati spremenjenemu procesu formiranja strukture polimernega materiala, kar je bilo potrjeno v naši raziskavi. Časovna skala pri kateri se odzivajo posamezne skupine molekul je odražena v mehanskem spektru, ki je osnovna materialna funkcija v modelu Knaus-Emri. Vpliv robnih pogojev (tlaka in temperature) na kinetiko reorganiziranja molekul je v modelu popisan z notranjim časom, ?, ki je merilo hitrosti topološke reorganizacije strukture materiala. Notranji čas je matematično izražen s termo-mehanskimi robnimi pogoji preko t.i. prostega volumna (medmolekularnega prostora), ki ga imajo molekule na razpolago za reorganizacijo. Koncept prostega volumna je bil vpeljan intuitivno. Prosti volumen je v našem modelu povezan z volumskih deformacijskim stanjem telesa, ?kk, katerega sprememinjanje je izraženo v odvisnosti od napetostnega stanja, tlaka in temperature. Fizikalno ozadje koncepta prostega volumna smo za primer poliamida potrdili eksperimentalno z metodo pozitronse anihilacije [25]. Na tem področju je bila pripravljena tudi magistrska naloga mag. M. Supeja [26], v sodelovanju z Univerzo Martin Luther v Halle, nemčija in Inštitutom Jožef Stefan. Raziskava je pokazala, da medmolekularni prostor dejansko opredeljuje hitrost reorganizacije molekul. S tem je bil intuitivno vpeljani koncept prostega volumna potrjen za primer poliamidnih materialov. Študij drugih konstrukcijskih polimerov je predmet bodočih raziskav. Na formiranje strukture materiala ima zelo pomemben vpliv tehnologija oz. termo-mehanski robni pogoji, ki jim je material izpostavljen v procesu solidifikacije. Primer zelo ekstremnih robnih pogojev je tehnologija prizvodnje vlaken. Znano je, da so mehanske lastnosti vlaken za več velikostnih razredov boljše od mehanskih lastnosti izbrizganega konstrukcijskega elementa izdelanega iz istega materiala. Zanimalo nas je na kateri skali opazovanja (nano-, mezo-, makro-) pride do spremembe strukture vsled termo-mehanske makroskopske obremenitve. Da bi to preverili smo s pomočjo elektronske paramagnetne resonance (EPR) [27] in nuklearne magnetne resonance (NMR) [28] analizirali poliamidna vlakna izdelana pri dveh različnih tehnoloških režimih. Raziskava je pokazala presenetljive rezultate. Ugotovljeno je bilo namreč, da že relativno majhna sprememba termo-mehanskih robnih pogojev povzroči spremebe strukture materiala, ki jih zaznamo z Program P2-0264 Stran 3 od 23 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 elektronsko paramagnetno resonanco, kar pomeni, da so to strukturne spremembe na nano-meterski skali opazovanja. S tehnologijo lahko torej vplivamo na spremembo strukture materiala na vseh skalah opazovanja, od nano-meterske skale, kjer potekajo procesi medmolekularne difuzije, in do makro-skale, ki je vidna z optičnim mikroskopom. To spoznanje je posebej pomembno za razvoj novih polimernih tehnologij, posebaj na področju izdelovanja konstrukcijskih elementov z gradientno strukturo. Posebaj zanimiva je uporaba multimodalnih poliamidov za izdelovanje ortopedskih in dentalnih vsadkov z gradientno strukturo. Preliminarne raziskave kažejo, da so tovrstni materiali bio-kompatibilni in osteo-integrativni, kar predstavlja tehnološki preboj na tem podorčju in poslovno priložnost za Slovenijo. b) Razvoj merilnih tehnik Karakterizacija časovno odvisnega vedenja materialov in konstrukcij zahteva posebno merilno opremo, ki na komercialnem trgu ni dosegljiva. Programska skupina zato razvija lastno merilno opremo in merilne tehnike. Takoj na začetku bi želeli izpostaviti, da je bil eden izmed merilnih sistemov pod imenom »CEM measuring system« uvrščen, kot priporočana merilna tehnika novih ASTM smernic za prizkušanje polimernih materialov, ki jih je za ASTM pripravilo združenje Society of Experimental Mechanics in bodo izdane kot priročnik v založbi Springer Verlag [29]. Omenjeni merilni sistem je bil javnosti prvič predstavljen leta 2001 [30]. V preteklem obdobju smo izvedli določene izboljšave merilnega sistema in izvedli demonstracijo njegovih zmoglivosti. Rezultate smo strnili v objavo [31]. Razvita je bila tudi optična merilna tehnika za merjenje deformacijskega stanja teles na osnovi moire-jeve interferometrije [32]. To merilno tehniko smo uporabili za študij dinamike krčenja inteligentnih poliamidnih vlaken, ki predstavljajo tehnološki potencial na področju kirurgije. Inteligentna vlakna so bila izdelana s posebno tehnologijo iz multi-modalnih poliamidov. Vlakna izkazujejo inteligentno vedenje s tem, da se krčijo oz. raztezajo v odvisnosti od količine dovedene energije in valovne dolžine laserskega žarka s katerim energijo dovajamo. Za študij procesa krčenja je bil razvit poseben merilni sistem, ki temelji na prej omenjeni optični meritvi skrčka [33]. V inženirski praksi so polimeri obremenjeni s kompleksnim napetostnim deformacijskim stanjem, zato je pogosto težko ali celo nemogoče opredeliti ali je časovno odvisno vedenje konstrukcijskega materiala odvisna od procesa lezenja ali procesa relaksacije. Največkrat se oba procesa med seboj prepletata. V takih primerih je napovedovanje življenske dobe izdelka zelo težavno. Kot prvi korak k rešitvi tega problema smo razvili matematično metodologijo [34], ki omogoča simultano obravnavo procesa lezenja in relaksacije pri obremenitvenih pogojih, kjer ta dva procesa potekata hkrati. Razvita teorija predstavlja osnovo za razvoj novega merilnega sistema, ki bo omogočal eksperimentalno analizo tovrstnih procesov. Ta teoretični pristop je bil prav tako uvrščen med ASTM priporočila [29]. Razvita teorija in merilni sistem, ki ga skupina načrtuje bo omogočal tudi določevanje meje veljavnosti linearne teorije viskoelastičnosti, kar zaenkrat predstavlja nerešljiv problem. Ta merilni sistem zato predstavlja zanimiv tehnološki potencial. c) analiza vedenja konstrukcijskih polimerov in njihovih kompozitov med eksplotacijo Vedenje polimerov je časovno odvisno pri vseh temperaturnih pogojih, kar pomeni, da se struktura materiala spremnja tudi v eksplotaciji konstrukcijskega elementa. Proces spremnjanja strukture je odvisen od termo-meshankih robnih pogojev in jihovega časovnega poteka. Časovno odvisno vedenje konstrukcijskega elementa (spreminjanje Program P2-0264 Stran 4 od 23 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 mehanskih lastnosti), ki je obremenjen statično, je drugačno od tistega, ki je obremenjen s dinamično obremenitvijo. Proces »utrujanja« časovno odvisnih materialov sledi dvem različnim fizikalnim mehanizmom: i) lokalno pregrevanje materiala zaradi notranjega dušenja, ki lahko vodi do tečenja in porušitve konstrukscijskega elementa in ii) akumuliranje deformacijskega stanja iz cikla v cikel, ki lahko pripelje do lokalne pojave razpok, rasti razpok in posledično porušitve izdelka. Oba fenomena sta razmeroma slabo raziskana. Problem akumulacije defomacijskega stanja se pojavlja pri konstrukcijskih materialih, ki so obremenjeni z impulzno ciklično obremenitvijo. Primer takih konstrukcijskih elementov so pogonski in transportni trakovi, avtomobilski deli, deli gospodinjakih aparatov itd. V okviru naših raziskav je bil razvit konstitutivni model pogonskih jermenov in transportnih trakov [35,36], ki je bil vgrajen v programski paket DAB, ki ga uporabljajo v korporaciji Goodyear. Osnova teoretičnega in numeričnega modela je retardacijski spekter, ki ga izračunamo iz eksperimentalnih podatkov krivulje lezenja oz. relaksacije. Da bi se izognili meritvam v frekvenčnem prostoru, lahko materialne funkcije izmerjene v časovnem prostoru preračunamo v frekvenčni prostor z enim izmed aproksimativnih algoritmov, ki obstajajo v literaturi. Izbor optimalnega algoritma smo izvedli na osnovi sistematične analize obstoječih algoritmov. Rezultate te analize smo združili v objavo [37]. Numerična interkonverzija materialnih funkcij je numerično slabo pogojena (ill-posed). V primeru večjih eksperimentalnih napak pri izmerjenih materialnih funcijah zato lahko naletimo na numerične probleme pri preračunavanju. Ta problem ponavadi zaobidemo z uporabo gladilnih funkcij (spline functions). Z ozirom na to, da imajo materialne funkcije obliko eksponencialnih funkcij za glajenje ni možno uporabiti gladilnih funkcij, ki so del standardnih orodij, kot je npr. Excell. Iz navedenega razloga smo razvili lastni algoritem [38], ki je bil nato vključen v programsko okolje LabView. Razviti algoritmi in programska orodja za interkonverzijo materialnih funkcij in analizo procesa akumulacije deformacijskega stanja predstavljajo pomembno orodje za reševanje problemov utrujanja konstrukcisjkih elementov, ki so v eksplotaciji obremenjeni z dinamično obremenitvijo. Razvito orodje smo uspešno uporabili v industrijskem okolju v podjetjih Goodyear Engineered Products, Savatech, d.o.o., Gorenje, d.d. in Hella Lux Slovenija. Refrenece: [1] KNAUSS, W.G., EMRI, I. Comput. struct., 1981, vol. 13, issues 1-3, str. 123-128. [2] NAUSS, W.G., EMRI, I. Polym. eng. sci., 1987, vol. 27, no. 1, str. 86-100. [3] EMRI, I., TSCHOEGL, N.W. Rheol. Acta, 1993, let. 32, str. 311-321. [4] TSCHOEGL, N.W., EMRI, I. Acta, 1993, let. 32, str. 322-327. [5] TSCHOEGL, N. W., EMRI, I. Int. j. polym. mater., 1992, vol. 18, str. 117-127. [6] EMRI, I., TSCHOEGL, N.W. Rheol. Acta, 1994, let. 33, št. 1, str. 60-70. [7] EMRI, I., TSCHOEGL, N. W. Rheol. Acta, 1997, vol. 36, no. 3, str. 303-306. [8] EMRI, I., BERNSTORFF, B., CVELBAR, R., NIKONOV, A. J. non-Newton. fluid mech., 2005, letn. 129, št. 2, str. 75-84. [9] KRALJ, A., PRODAN, T., EMRI, I. J. rheol. (N.Y. N.Y.), 2001, vol. 45, no. 4, str. 929-943. [10] EMRI, I., VON BERNSTORFF, B., RAUSCHENBERGER, V., HORN, H., KISSEL, J., MOLNAR, F.. WO 03/000767 A1, 03.01.2003; C08G 63/16, Program P2-0264 Stran 5 od 23 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 PCT/EP02/06549, 14.06.2002. [11] EMRI, I., VON BERNSTORFF, B., RAUSCHENBERGER, V., HORN, H.. WO 03/006544 A2, 23.01.2003; C08L, PCT/EP02/06547, 14.06.2002. [12] EMRI, I., VON BERNSTORFF, B., RAUSCHENBERGER, V., HORN, H.. WO 03/000786 A2, 03.01.2003; C08L, PCT/EP02/06546, 14.06.2002. [13] EMRI, I., VON BERNSTORFF, B., RAUSCHENBERGER, V.r, HORN, H.CA 2 449 893 A1 , C08G 73/00 : PCT no. PCT/EP02/06486. [14] EMRI, I., VON BERNSTORFF, B., RAUSCHENBERGER, V., HORN, H. 2004/0152847 A, C08G 63/48 : PCT, PCT/EP02/06486. 2004 [15] HORN, H., VON BERNSTORFF, B., RAUSCHENBERGER, V., EMRI, I. CA 2 449 895 A, C08L 67/02 : PCT no. PCT/EP02/06548. 2003. [16] EMRI, ., VON BERNSTORFF, B., RAUSCHENBERGER, V., HORN, H. pub. no. 2004/0192855 A, C08G 63/68 : PCT no. PCT/EP02/06548. Sep. 30, 2004. [17] EMRI, I., BERNSTORFF, B. J. appl. mech., September 2006, letn. 73, št. 5, str. 752-757. [18] LYULIN, S.V., LYULIN, A.V., DARINSKIJ, A., EMRI, I. Polym. sci. USSR, 2005, letn. 47, št. 11, str. 1217-1227. [19] TUPITSYNA, A. I., DARINSKII, A., BIRHSTEIN, T. M., AMOSKOV, V. M., EMRI, I. Macromol. theory simul., 2004, letn. 13, št. 9, str. 771-782. [20] TUPITSYNA, A. I., DARINSKII, A. A., EMRI, I., ALLEN, C. M.. Soft matter, 2008, letn. 4, št. 1, str. 108-121. [21] SEDLARIK, V., SAHA, N., KURITKA, I., EMRI, I., SAHA, P. Plast. rubber compos., 2006, letn. 35, št. 9, str. 355-359. [22] SLOBODIAN, P., VERNEL, J., PELIŠEK, V., SÁHA, P., ŘÍHA, P., RYCHWALSKI, R. W., KUBÁT, J., EMRI, I. Mech. time-depend. mater., 2006, letn. 10, št. 1, str. 1-15. [23] SLOBODIAN, P., ŘÍHA, P., RYCHWALSKI, R.W., EMRI, I., SÁHA, P. KUBÁT, J.. Eur. Polym. J.. [Print ed.], 2006, letn. 42, št. 10, str. 2824-2837. [24] Umek, P., Arcon, D., Huskic, M., Sever Skapin, A., Emri, I., Florjancic, U., Zupancic, B., Polymer composites, accepted for publication in 2008 [25] G., SUPEJ, M., BONDARENKO, V., PIONTECK, J., POMPE, G., KRAUSE-REHBERG, R., EMRI, I. sprejeto v objavo (Wiley InterScience, DOI:10.1002/polb.10622). J. polym. sci., Part B, Polym. phys. (Online). [Online ed.], accepted 9 July 2003, letn. 41, published online 00 Month 2003, str. 000-000. [26] SUPEJ, M.,magistrsko delo, (Fakulteta za strojništvo, Ljubljana, Magistrska dela, 1192). Ljubljana: [M. Supej], 2002. 92 f., ilustr., graf. prikazi. [27] CEVC, P., ARČON, D., BLINC, R., EMRI, I. J. phys., D, Appl. phys., 2005, vol. 38, str. 2299-2301. [28] BLINC, R., APIH, T., JEGLIČ, P., EMRI, I., PRODAN, T.. Appl. magn. reson., 2005, vol. 29, str. 577-588. [29] Sharpe, Jr., W. N. (Ed.). Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, http://www.springer.com/engineering/book/978-0-387-30877-7 [30] KRALJ, A., PRODAN, T., EMRI, I. J. rheol. (N.Y. N.Y.), 2001, vol. 45, no. 4, str. 929-943. Program P2-0264 Stran 6 od 23 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 [31] EMRI, I., PRODAN, T. Exp. mech, 2006, letn. 46, št. 4, str. 429-439. [32] HAN, L., VOLOSHIN, A., EMRI, I.Opt. lasers eng.. [Print ed.], 2004, letn. 42, št. 6, str. 613-626. [33] EMRI, I., BERNSTORFF, B., VOLOSHIN, A. Exp. mech., 2006, letn. 46, št. 6, str. 683-690. [34] NIKONOV, A., DAVIES, A.R., EMRI, I. J. rheol. (N.Y. N.Y.), 2005, letn. 49, št. 6, str. 1193-1211. [35] EMRI, I., KRAMAR, J. HRIBAR, A., NIKONOV, A., FLORJANČIČ, U. Mech. time-depend. mater., 2006, letn. 10, št. 3, str. 245-262. [36] EMRI, I. KRAMAR, J., NIKONOV, A., FLORJANČIČ, U., HRIBAR, A. Mater. tehnol, 2006, letn. 40, št. 6, str. 239-242. [37] EMRI, I., BERNSTORFF, B., CVELBAR, R., NIKONOV, A. J. non-Newton. fluid mech. [Print ed.], 2005, letn. 129, št. 2, str. 75-84 [38] EMRI, I., CVELBAR, R. Stroj. vestn., 2006, letn. 52, št. 3, str. 181-194. 3. Ocena stopnje realizacije zastavljenih raziskovalnih ciljev2 Raziskovalna skupina se že vrsto let ukvarja s študijem mehanike časovno odvisnega vedenja polimernih materialov in njihovih kompozitov. V okviru teh raziskav je bil razvit nelinearni viskoelastični model Knauss-Emri, ki omogoča matematični popis vpliva tlačne, temperaturne, mehanske in vlažnostne zgodovine, ki ji je material izpostavljen v proizvodnem procesu in pozneje v eksploataciji. Enciklopedija Materials Science and Technology, VCH Publishers Inc., New York, 1993, uvršča omenjeni model med klasične nelinearne modele, med katerimi je slednji edini, ki omogoča modeliranje hkratnega vpliva tlačne, temperaturne, mehanske in vlažnostne obremenitve na vedenje materiala. V preteklem obdobju je programska skupina razvijala unikatne merilne sisteme za študij vpliva robnih pogojev ter začetne kinetike na proces solidifikacije taline, v katerem prihaja do formiranja strukture materiala. Med merilnimi sistemi velja posebej omeniti tlačni relaksometer, ki omogoča študij vedenja polimernih materialov do tlakov 6000 bar in je v svetu unikaten merilni inštrument. Obenem je bila razvita tudi programska oprema za interkonverzijo materialnih funkcij in izračun mehanskega spektra, ki temelji na algoritmu Emri-Tschoegl. Mehanski spekter je kvalitativno povezan z distribucijo molekularnih mas (kemijsko strukturo), ki definira začetno kinetiko organiziranja molekularnih struktur. Nelinearni model Knauss-Emri, razvita merilna oprema in numerični algoritem za izračun spektrov Emri-Tschoegl skupaj predstavljajo unikatno orodje za študij in analizo povezave med kemijsko strukturo materiala (tj. začetno kinetiko) in makroskopskimi fizikalnimi lastnostmi polimera v trdnem stanju. V procesu optimizacije kemijske strukture materiala je potrebno izključiti vpliv parametrov tehnološkega procesa na makroskopske fizikalne lastnosti. To smo dosegli s posebej razvito tehnologijo priprave preizkušancev, ki zagotavlja enostavne in ponovljive termo-mehanske robne pogoje. Omenjeni pristop, ki predstavlja multidimenzionalno analizo interakcije procesov, ki potekajo na nano- in makro-skali, omogoča razvoj nove generacije polimernih materialov. Zgoraj omenjeno unikatno orodje nam je omogočilo vzpostavitev sodelovanja z največjim svetovnim proizvajalcem polimernih materialov, nemškim koncernom BASF. Plod dosedanjega sodelovanja je pet tehnoloških prebojev na področju razvoja nove generacije termoplastičnih polimerov, ki so bili skupaj z BASF zaščiteni z mednarodnimi patenti v 105 državah in neodvisno s petimi patenti v ZDA. Lastnosti nove generacije polimernih Program P2-0264 Stran 7 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 materialov so za nekaj velikostnih razredov boljše od lastnosti materialov, ki trenutno obstajajo na tržišču. Npr., časovna stabilnost nove generacije poliamidov je 100.000-krat!! boljša od trenutno obstoječega poliamidnega materiala. Na osnovi razvitega znanja bodo razvite tehnologije, ki bodo omogočile tehnološki preboj na področju dentalne in ortopedske medicine. 4. Utemeljitev morebitnih sprememb programa raziskovalnega programa3 / 5. Najpomembnejši znanstveni rezultati programske skupine4 Znanstveni rezultat 1. Naslov SLO Razvoj multi-modalnih poliamidnih materialov ANG Development of multimodal polyamide materials Opis SLO Razvita je bila metodologija priprave in proizvodnje polimernih materialov z različnimi distribucijami molekularnih mas. Rezultati so bili strnjeni v štiri patente, dva kanadska in dva ameriška. ANG Methodology for preparation and production of multimodal polymer materials was developed. The results were summarized in 4 patents, 2 Canadian and 2 American. Objavljeno v 1. EMRI, I., VON BERNSTORFF, B., RAUSCHENBERGER, V., HORN, ., Canadian Intelectual Property Office, 2003. 2. EMRI, I., VON BERNSTORFF, B., RAUSCHENBERGER, V., HORN, H., United States, Patent Application Publication, Aug. 5, 2004. 1 3. HORN, H., VON BERNSTORFF, B., RAUSCHENBERGER, V., EMRI, I., Canadian Intelectual Property Office, 2003. 4. EMRI, Igor, VON BERNSTORFF, Bernd-Steffen, RAUSCHENBERGER, Volker, HORN, Hans Christoph, United States, Patent Application Publication, Sep. 30, 2004 Tipologija 2.24 Patent COBISS.SI-ID 7820571 2. Naslov SLO Vpliv porazdelitve molekulskih mas na časovno odvisno vedenje poliamidov ANG The effect of molecular mass distribution on time-dependent behavior of polyamides Opis SLO V članku je pokazano, da je časovno odvisne lastnosti poliamidov možno spreminjati s spreminjanjem porazdelitve molskih mas, ki spremeni začetno kinetiko materiala. Sprememba porazdelitve molskih mas povzroči spremembo v kinetiki formiranja strukture materiala, kar posledično vpliva na spremembo časovno odvisnih mehanskih lastnosti. Temperatura taljenja bimodalnega materiala se, v primerjavi z monomodalnim PA6, za 30oC premakne v smeri višje temperature. Multimodalni materiali imajo tudi boljšo temperaturno stabilnost v primerjavi z monomodalnimi. ANG Paper shows that the time-dependent properties of polyamide may be signifiantly modified by altering the initial kinetics through the modification of the material molecular mass distribution. It was shown that the molecular weight distribution determines the time scale of material structure formation and, hence, its time-dependent properties. The melting temperature of the bimodal material is shifted for about 30oC towards higher temperatures in comparison to the conventional monomodal PA6. Multimodallity also improves the time and temperature dependence of the mechanical properties of PA6. Objavljeno v EMRI, Igor, BERNSTORFF, Bernd Steffen von, J. appl. mech., September 2006, letn. 73, št. 5, str. 752-757. http://dx.doi.org/10.1115/1.2173008. Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 9552411 3. Naslov SLO Reologija trdnih polimerov Program P2-0264 Stran 8 od 23 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 ANG Rheology of solid polymers Opis SLO Poglavje podaja kritični pregled obstoječih modelov za popis vpliva temperature in/ali tlaka na časovno odvisne termo-reološke in/ali piezzo-reološke enostavne polimerne materiale. Poudarek je dan teoretičnim pristopom. Eksperimentalni rezultati so uporabljeni za ilustracijo, povsod kjer je to primerno. ANG This chapter presents a critical review of models proposed to describe the effect of temperature and/or pressure on time-dependent thermo-rheologically and/or piezzo rheologically simple polymeric materials. The emphasis here is on the theoretical aspects, although experimental results are used as illustations wherever appropriate. Objavljeno v Emri. I., V: BINDING, David M. (ur.), WALTERS, Kenneth (ur.). Rheology reviews 2005. [S.l.]: British Society of Rheology, 2005, str. 49-100. Tipologija 1.16 Samostojni znanstveni sestavek ali poglavje v monografski publikaciji COBISS.SI-ID 8715803 4. Naslov SLO Merilni sistem za volumsko in strižno karakterizacijo polimerov ANG A measuring system for bulk and shear characterization of polymers. Opis SLO V članku je predstavljen nov merilni sistem za analizo vpliva tlaka in temperature na časovno odvisne mehanske lastnosti polimernih materialov. Sistem omogoča meritve volumskega in strižnega relaksacijskega modula trdnih polimerov, ki so izpostavljeni simultanemu vplivu temperature (od 50 do +120 oC, z resolucijo +-0,01 oC) in tlaka (od atmosferskega do 500MPa, z resolucijo +- 0,01 MPa). Na različnih primerih je demonstrirana merilna sposobnost sistema. ANG Paper describes a novel measuring system for investigating the influence of pressure adn temperature on the mechanical properties of time-dependent polymer materials. The system can measure the volume and the shear relaxation moduli of solid polymer specimens simultaneously subjected to temperatures from -50 to +120 oC, with a precision of +- 0,01 oC, and pressures from atmosferic to 500MPa, with a precision of +-1MPa. In the paper are also demonstrated measuring capabilities of the apparatus. Objavljeno v EMRI, Igor, PRODAN, Ted. Exp. mech., 2006, letn. 46, št. 4, str. 429-439. Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 9497627 5. Naslov SLO Časovno odvisni konstitutivni model pogonskih jermenov - I.: Vpliv geometrije in števila obremenitvenih ciklov ANG Time-dependent constitutive modeling of drive belts - I.: the effect of geometry and number of loading cycles. Opis SLO V članku je predstavljena analiza časovno odvisnega vedenja dinamično obremenjenih elastomernih izdelkov. Razvit je bil konstitutivni model, ki omogoča analizo procesa akumulacije deformacijskega stanja elastomernih izdelkov, ki so izpostavljeni koračni periodični obremenitvi. Razviti teoretični pristop omogoča napovedovanje življenske dobe dinamično obremenjenih elastomernih izdelkov. Teoretični pristop je bil uporabljen pri optimizaciji zobatih in klinastih jermenov za potrebe avtomobilske industrije. ANG Paper presents results on analysis of time-dependent behavior of dinamically loaded elastomeric products. For this purpose the constitutve model has been developed, which enables analysis of the strain accumulation process of elastomeric products exposed to tooth-like periodic loading. Developed analytical model allows prediction of durability of elastomeric products that are exposed to the dynamic loading. The model was used in the optimization of drive belts in automotive applications. Objavljeno v EMRI, Igor, KRAMAR, Janez, HRIBAR, Anton, NIKONOV, Anatolij Viktorovič, FLORJANČIČ, Urška. Mech. time-depend. mater., 2006, letn. 10,št. 3, str. 245-262. http://dx.doi.org/10.1007/s11043-006-9021-2. Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 9871387 6. Najpomembnejši družbeno-ekonomsko relevantni rezultati programske skupine5 Program P2-0264 Stran 9 od 23 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 Družbeno-ekonomsko relevantni rezultat 1. Naslov SLO Mehanika časovno odvisnih materialov, Emri, Igor (glavni urednik 1997 -) ANG Mechanics of Time-Dependent Materials (Editor-In-Chief 1997 -) Opis SLO Revija izhaja od leta 1997 in sodi po impakt faktorju v zgornjo tretjino. Revija je nosilna publikacija na področju časovno-odvisnih konstrukcijskih materialov. Izdaja jo vodilna založniška hiša na področju znanstvene in strokovne publicistike Springer-Kluwer. Glavno in odgovorno uredništvo revije omogoča naši skupini direkten vpogled v raziskovalno razvojne aktivnosti, ki se odvijajo na tem področju v svetu ter neposredni kontakt z akterji teh aktivnosti. ANG This journal was released in 1997 and is ranking in the first third regarding the impact factor. This journal is the core publication in the field of time-dependent structural materials. It is published by the leading publishing house of scientific and expert publicism, Springer-Kluwer. Chief editorialship of the journal allows our team direct contact with the research activities of leading experts in this field around the world. Šifra C.04 Uredništvo mednarodne revije Objavljeno v Dordrecht; Norwell, MA: Kluwer-Springer, 1997-. ISSN 1385-2000. Tipologija 2.05 Drugo učno gradivo COBISS.SI-ID 3749403 2. Naslov SLO Inštitut za sonaravne inovativne tehnologije, EGIZ ANG Institute for Sustainable Innovative Technologies, EEIG Opis SLO iSIT je bil ustanovljen konec leta 2006 kot European Economic Interest Grouping - EEIG, ki je nova oblika združevanja podjetij s ciljem integracije znanj, opreme in človeškega potenciala iz gospodarske in raziskovalne sfere, usmerjena v ustvarjanje in zagon novih 'spin-off podjetij, katerih tehnologije temeljijo na vrhunskem bazičnem znanju. ANG iSIT was founded at the end of 2006 as the European Economic Interest Grouping - EEIG , a new form of enterprise grouping aiming at integrating knowledge and skills, equipment and human potential from the economic and research spheres and oriented towards the creation of new 'spin-off companies whose technologies are based on superior basic knowledge. Šifra D.02 Ustanovitev raziskovalnega centra, laboratorija, študija, društva Objavljeno v Ljubljana: iSIT, 2007. ISBN 978-961-92228-0-5. Tipologija 3.25 Druga izvedena dela COBISS.SI-ID 235559424 3. Naslov SLO Evropski podiplomski (magistrski) študij inženirske reologije - EURHEO ANG The European Masters in Engineering Rheology - EURHEO Opis SLO Evropski podiplomski (magistrski) študij inženirske reologije - EURHEO ponuja sodoben integrativen interdisciplinaren izobraževalni program s področja Reologije z namenom izobraziti nove strokovnjake z vsemi kompetencami, potrebnimi za razumevanje pomena in uporabe znanj reologije pri delu z materiali, pri obvladovanju tehnologij in pri reševanju inženirskih problemov. Študent raziskovalno delo opravlja na vsaj treh univerzah v treh državah. Ob zaključku študija študent pridobi dve diplomi. ANG The European Masters in Engineering Rheology - EURHEO offers an advanced integrative interdisciplinary education programme on Rheology and its applications to different Engineering areas. EURHEO combines the expertise of seven leading European Universities. Pursuant to the rules of the European postgraduate schools, each student participating in the EURHEO programme has to do research work in at least three universities in three countries. On completion of their studies, students receive two diplomas. Šifra D.02 Ustanovitev raziskovalnega centra, laboratorija, študija, društva Objavljeno v http://beta3.capsula.com.pt/ Program P2-0264 Stran 10 od 23 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 Tipologija 3.25 Druga izvedena dela COBISS.SI-ID 0 4. Naslov SLO serija vabljenih predavanj na področju vedenja časovno odvisnih materialov ANG Series of invited lectures addressing problems of behaviour of time-dependent bahavior of materials Opis SLO Vodja programske skupine je v obdobju 2004-2008 sodeloval z enajstimi vabljenimi in plenarnimi prispevki na različnih mednarodnih konferencah zavedeni v sistemu Cobiss. V predavanjih je bilo predstavljeno trenutno stanje znanj na področju mehanike časovno odvisnih materialov, kakor tudi originalni znanstveni in strokovni prispevki raziskovalne skupine vodje programa. ANG Head of the program group was invited to present 11 invited and plenary lectures at different international conferences, which are listed in the Cobiss data base. These lectures reviewed both the current state of knowledge in this field as well as the original scientific contributions of the research group of the program leader. Šifra B.04 Vabljeno predavanje Objavljeno v COBISS.SI-ID 8481051], [COBISS.SI-ID 8480539], [COBISS.SI-ID 10467355], [COBISS.SI-ID 10657307], [COBISS.SI-ID 10375963], [COBISS.SI-ID 7266843], [COBISS.SI-ID 8536603], [COBISS.SI-ID 9251355], [COBISS.SI-ID 10143515], [COBISS.SI-ID 9231899], [COBISS.SI-ID 9771291], [COBISS.SI-ID 10230043] Tipologija 1.06 Objavljeni znanstveni prispevek na konferenci (vabljeno predavanje) COBISS.SI-ID 0 5. Naslov SLO Organizacija simpozijev v okviru letnih evropskih reoloških konferenc ANG Organization of Annual European Rheology Conferences Opis SLO Raziskovalna skupina je so-organizira simpozije z naslovom "Blends, Copolymers and Composites" v okviru letnih konference "Annual European Rheology Conferences". V vseh primerih sta sekcije organizirala Emri I. and Moldenaers P.: - AERC 2005, April 21-23, 2005, Grenoble, France: abstracts. [S.l.]: European Society of Rheology, 2005 - AERC 2006, Hersonisos, Crete, greece, April 27-29, 2006: book of abstracts. [S.l.]: European Society of Rheology, 2006 - AERC 2007, Napoli, Italy, April 12-14, 2007: book of abstracts. [S.l.]: European Society of Rheology, 2007 ANG The research group has co-organized the following series of symposia entitled »Blends, Co-polymers and Composites«, organized within the Annual European Rheology Conferences. In all case the organizers were Emri I. and Moldenaers P.: - AERC 2005, April 21-23, 2005, Grenoble, France: abstracts. [S.l.]: European Society of Rheology, 2005 - AERC 2006, Hersonisos, Crete, greece, April 27-29, 2006: book of abstracts. [S.l.]: European Society of Rheology, 2006 - AERC 2007, Napoli, Italy, April 12-14, 2007: book of abstracts. [S.l.]: European Society of Rheology, 2007 Šifra B.01 Organizator znanstvenega srečanja Objavljeno v / Tipologija 3.25 Druga izvedena dela COBISS.SI-ID 0 7. Pomen raziskovalnih rezultatov programske skupine6 7.1. Pomen za razvoj znanosti7 SLO Razumevanje večdimenzionalnih interakcij procesov, ki potekajo na različnih časovno- Program P2-0264 Stran 11 od 23 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 prostorskih skalah, predstavlja eno izmed najhitreje razvijajočih se znanstvenih področij v svetu. To področje je izrazito interdisciplinarno in povezuje skoraj vse klasične znanstvene discipline. Najpogumnejši zatrjujejo, da bodo te raziskave dale odgovor na vprašanje o nastanku življenja na zemlji. Zametek tega področja raziskovanja sega v leto 1999, ko je podjetje Toyota objavilo presenetljive rezultate odkritja, da je z dodatkom 1-2 vol.% nanodelcev v poliamid možno doseči povsem nove mehanske lastnosti materiala, ki so bile posledica spremenjene strukture osnovne polimerne matrice. Dodani nanodelci so torej inicirali spremembo poteka formiranja strukture materiala. Podobne efekte dosega naša skupina z dodajanjem zelo kratkih molekul istega materiala, kar se odraža kot multimodalna distribucija molskih mas. Nekoliko kasneje je bilo ugotovljeno, da lahko podobne efekte dosežemo tudi z ekstremnimi tlačnimi in temperaturnimi robnimi pogoji [1]. Kombiniranje obojega je predmet naših raziskav. Polimerni material se pri ekstremnih tlakih in temperaturah prične vesti ekstremno nelinearno (kaotično). Pri teh ekstremnih pogojih lahko z majhnimi spremembami robnih pogojev (tehnologije) pripeljemo material v povsem nova kvazi-stabilna stanja v katerih izkazuje tudi za nekaj velikostnih razredov drugačne fizikalne lastnosti. Tak primer predstavljajo inteligentni poliamidi - I-PA materiali, ki smo jih razvili v sodelovanju s koncernom BASF Aktiengesellschaft, Nemčija. Ti multimodalni materiali, v kombinaciji z ustrezno tehnologijo, omogočajo izdelovanje materialov z gradientno strukturo in inteligentnim vedenjem, kar predstavlja vrhunski rezultat na tem področju (cutting edge technology). V danem trenutku predstavljajo biokompatibilni osteointegrabilni materiali z gradientno stukturo novost v svetu in odpirajo možnost različnih aplikacij v medicini, kakor tudi v inženirski praksi. Reference: [1] A.L. Greer. Too hot to melt. Nature, 404, 134-137 (2000) ANG_____________________________________________________________________________________________________________ Understanding multidimensional interactions of processes which take place at various time-space scales represents one of the most rapidly developing fields of science in the world. This field is distinctly interdisciplinary, integrating almost all conventional scientific disciplines. The most courageous ones claim that this research will give an answer to the question about the origin of life on Earth. The roots of this field of research go back to 1999 when Toyota published astonishing results of their discovery that by adding 1-2 vol.% of nanoparticles to a polyamide it was possible to achieve completely new mechanical properties of the material, which were the consequence of a modified structure of the basic polymer matrix. Hence, the added nanoparticles initiated a variation in the material structure formation. Our team achieved similar results by adding very short molecules of the same material which reflects as a multimodal molecular mass distribution. A little later it was found that similar effects could be achieved by extreme pressure and temperature boundary conditions [1]. The combination of both is the subject of our research. Under extreme pressure and temperature, polymer materials start to behave in an extremely nonlinear (chaotic) manner. In these extreme conditions, the material subjected to even minute changes in boundary conditions (technology) can be brought to completely new quasi-stable state in which it exhibits physical properties that are different by several orders of magnitude. An example of this is intelligent polyamides - i.e., I-PA material which we developed in collaboration with BASF Aktiengesellschaft, Germany. These multimodal materials in combination with appropriate technology enable the production of materials with gradient structure and intelligent behaviour, which represents an unparalleled result in this field (cutting edge technology). At this moment, biocompatible osseointergative materials with gradient structure, developed by our group, represent a worldwide novelty, and an opportunity for various applications in medicine as well as engineering practice. References: [1] A.L. Greer. Too hot to melt. Nature, 404, 134-137 (2000) 7.2. Pomen za razvoj Slovenije5 SLO Predlagani program je usmerjen v generiranje bazičnega znanja, ki ga potrebujemo in ga bomo potrebovali za tehnološki preboj na področju biokompatibilnih osteointergrabilnih gradientnih polamidnih vsadkov. Tržna niša ortopedskih in dentalnih vsadkov je ocenjena na več kot 20 milijard EUR/letno prometa. Vstop v to nišo z izjemno visoko dodano vrednostjo predstavlja za Slovenijo tehnični in družbeno-ekonomski izziv in priložnost. Prispevek programa lahko iz Program P2-0264 Stran 12 od 23 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 različnih aspektov ocenjemo kot sledi: Trajnostni družbeno-ekonomski in kulturni razvoj Nova generacija inteligentnih materialov in tehnologij omogoča dvig dodane vrednosti izdelkov, katerih funkcionalnost je odvisna od lastnosti uporabljenega konstrukcijskega materiala. Uporaba polimernih materialov, katerih mehanske lastnosti so stabilne na temperaturnem območju od -20 do +10°C, predstavlja, npr., tehnološko prednost pri izdelovanju smučarskih čevljev in omogoča preskok izdelka v višji cenovni razred. Podobno velja za primer uporabe takih materialov pri razvoju nove generacije pralnih strojev, ki bodo zaradi specifičnih lastnosti polimerov nove generacije tišji, energetsko varčnejši in mirnejši. Ponovno moramo posebej izpostaviti, da ima posebno mesto uporaba gradientnih materialov v ortopedski in dentalni kirurgiji in uporaba inteligentnih poliamidnih vlaken v očesni in kardio- vaskularni kirurgiji. Razvoj novih kirurških tehnik, ki bodo temeljile na specifičnem obnašanju gradientnih materialov in inteligentnih vlaken, bo Slovenijo uvrstil med vodilne v svetu na tem področju. Preskok industrijskih izdelkov v višje cenovne razrede ter razvoj vrhunskih medicinskih tehnik bo prispeval k dvigu družbeno-ekonomskega nivoja Slovenije in tako posledično pozitivno ter konstruktivno vplival na vse nivoje družbenega in kulturnega razvoja slovenskega naroda. Tehnološki razvoj Rezultati predlaganih raziskav predstavljajo bazična znanja tehnološke mreže na področju novih materialov in okoljskih tehnologij, ki je eno izmed 4 prioritetnih področij tehnološkega razvoja Slovenije v tem desetletju. Nacionalna Tehnološka mreža Inteligentni polimerni materiali in pripadajoče tehnologije - TM IPMT, v katero je vključen tudi Center za eksperimentalno mehaniko kot nosilec bazičnih znanj, združuje vodilna slovenska podjetja, ki se ukvarjajo s predelovanjem polimernih materialov. Raziskovalno delo programske skupine je naravnano na usmerjene raziskave za potrebe slovenske industrije v tistih segmentih, kjer je možno s koriščenjem specifičnih lastnosti novih materialov dvigniti dodano vrednost izdelka in s tem povečati konkurenčno sposobnost slovenskih podjetij. Znanja te skupine služijo kot osnova razvojnim nalogam, ki jih izvajamo v okviru TM IPMT. Integrativne raziskovalne aktivnosti bodo potekale v okviru novo ustanovljenega Inštituta za sonaravne inovativne tehnologije - ISIT, ki je bil s s trani podjetij ustanovljen kot center odličnosti v okviru nacionalnih tehnoloških mrež Slovenije. ISIT nudi s 4000 m2 okolje v katerem bomo združevali bazične raziskave, razvoj in izobraževanje strokovnjakov s ciljem ustanavljanja novih spinn-off podjetij, v okviru katerih bomo vrhunske znanstvene dosežke pripeljali do ekonomskega uspeha. Utrjevanje nacionalne identitete in ohranjanje bogastva naravne in kulturne dediščine Nacionalna identiteta naroda je tesno povezana z gospodarskim in tehnološkim nivojem države. Uvajanje vrhunskih tehnologij zahteva nove oblike organiziranosti proizvodnih procesov in stopnje izobraženosti. Oboje ima močan vpliv na splošno socialno-ekonomsko organiziranost družbe. Nove trajnostne tehnologije imajo tudi dolgoročnejši vpliv na ohranjanje okolja in izrabo surovin. Dviganje kvalitete izdelkov in s tem ugleda simbola Made in Slovenia je eden od ključnih elementov sistematičnega utrjevanja ugleda Slovenije v svetu in s tem povezane nacionalne identitete Slovencev. ANG The ultimate goal of the proposed programme is to generate the basic knowledge, which we do and will need for technological breakthrough in the field of biocompatible osseointegrable gradient polyamide implants. The size of the market niche of orthopaedic and dental implants is estimated to be EUR 20 billion per year. Entering this niche with a new brakethrough product is a technical and socio-economic challenge and opportunity for Slovenia. The contribution of the programme can be assessed from several aspects as follows: Sustainable socio-economic and cultural development A new generation of intelligent materials and technologies provides for an increase in the added value of products whose functionality depends on the structural material used. The use of polymer materials whose mechanical properties are stable (constant) in the temperature range from -20 to +10°C represents, for example, a technological advantage in the production of ski boots, and enables the placement of this product in a higher price bracket. Again, we have to emphasize the use of gradient materials in orthopaedic and dental surgery, and the use of polyamide fibres in ophthalmic and cardiovascular surgery. The development of new surgical techniques based on the specific behaviour of gradient materials and intelligent fibres will place Slovenia among the leading countries in this field worldwide. The shift of industrial products to higher price brackets and the development of superior medical techniques will contribute to the increase of Slovenia’s socio-economic level and, as a consequence, produce a positive and productive impact on all the levels of social and cultural Program P2-0264 Stran 13 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 development of the Slovenian nation. Technological development The results of the proposed research represent the basic knowledge of the technology network in the field of new materials and environmental technologies, which is one of the four priority areas of Slovenian technologic development in this decade. The National Technology Network Intelligent Polymer Materials and Technologies - TM IPMT, which also includes the Center for Experimental Mechanics as the basic knowledge provider, interconnects the leading Slovenian companies engaged in polymer materials processing. The research team’s work is oriented towards targeted research for the needs of Slovenian industry in those segments where specific properties of new materials can be utilized to raise the added value of products and consequently increase competitive capacities of Slovenian enterprises. This team’s knowledge and skills serve as the basis for development tasks carried out in the framework of TM IPMT. Integrative research activities will take place in the framework of the newly established Institute for Sustainable Innovative Technologies - ISIT, which was established by enterprises as the centre of excellence in the framework of the National Technology Networks of Slovenia. ISIT offers over 4000 m2 of the environment where basic research, development and postgraduate education of experts will be pooled with the aim of establishing new spin-off companies in which we will bring the superior scientific achievements to economic success. Strengthening of national identity and conservation of the wealth of natural and cultural heritage National identity of a nation is closely related to the economic and technological level of the country. Introduction of most advanced technologies requires new forms of organization of production processes and education levels. Both have a strong impact on the general socioeconomic organization of the society. New sustainable technologies also have a more long-term influence on the preservation of the environment and use of natural resources. Increasing the quality of products and consequently enhancing the standing of the Made in Slovenia symbol is one of the key elements in systematic consolidation of Slovenia’s reputation in the world and the associated national identity of Slovenes. 8. Zaključena mentorstva članov programske skupine pri vzgoji kadrov9 Vrsta izobraževanja Število mentorstev Od tega mladih raziskovalcev - magisteriji - doktorati 5 - specializacije Skupaj: 5 0 9. Zaposlitev vzgojenih kadrov po usposabljanju Organizacija zaposlitve Število doktorjev Število magistrov Število specializantov - univerze in javni raziskovalni zavodi 3 - gospodarstvo 2 - javna uprava - drugo Skupaj: 5 0 0 10. Opravljeno uredniško delo, delo na informacijskih bazah, zbirkah in korpusih v obdobju10 Ime oz. naslov publikacije, podatkovne informacijske baze, korpusa, zbirke z virom (ID, spletna stran) Število * Program P2-0264 Stran 14 od 23 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 1. EMRI, Igor (ur.). 9th International Workshop on Advances in Experimental Mechanics, August 8-14, 2004, Bled, Slovenia. Ljubljana: SEM - Center for Time Dependent Materials, 2004. 1 el. optični disk (CD-ROM). ISBN 961-90575-9-7. [COBISS.SI-ID 216762368] 15 2. EMRI, Igor (ur.). 10th International Workshop on Advances in Experimental Mechanics, August 7-13, 2005, Portorož, Slovenia. Ljubljana: SEM - Center for Time Dependent Materials, 2005. 1 el. optični disk (CD-ROM). ISBN 961-91740-0-3. [COBISS.SI-ID 224012032] 16 3. EMRI, Igor (ur.). 11th International Workshop on Advances in Experimental Mechanics, August 13-19, 2006, Portorož, Slovenia, (Series on advances in experimental mechanics, vol. 11). Ljubljana: SEM - Center for Time Dependent Materials, 2006. 1 el. optični disk (CD-ROM). ISBN 961-91740-1-1. ISBN 978-961-91740-1-2. [COBISS.SI-ID 230381568] 16 4. EMRI, Igor (ur.). 12th International Workshop on Advances in Experimental Mechanics, August 12-18, 2007, Portorož, Slovenia, (Series on advances in experimental mechanics, vol. 12). Ljubljana: SEM - Center for Time Dependent Materials, 2007. 1 optični disk (CD-ROM). ISBN 978-961-91740-2-9. Sistemske zahteve: CD-ROM enota. [COBISS.SI-ID 236522496] 13 5. Mechanics of time-dependent materials. Emri, Igor (glavni urednik 1997-). Dordrecht; Norwell, MA: Kluwer-Springer, 1997-. ISSN 1385-2000. [COBISS.SI-ID 3749403] 84 6. Strojniški vestnik. Emri, Igor (član uredniškega odbora 1998-). Ljubljana: Zveza strojnih inženirjev in tehnikov Slovenije [et al.]: = Association of Mechanical Engineers and Technicians of Slovenia [et al.], 1955-. ISSN 0039-2480. [COBISS.SI-ID 762116] 7. Emri. I., Moldenaers (urednik sekcije Blends, Co-polymers and Composites). 2nd Annual European Rheology Conference, April 21-23, 2005, Grenoble, France. AERC 2005 : abstracts. [S.l.]: European Society of Rheology, 2005 8. Emri. I., Moldenaers (urednik sekcije Blends, Co-polymers and composites). 3rd Annual European Rheology Conference, Hersonisos, Crete, greece, April 27-29, 2006. AERC 2006 : book of abstracts. [S.l.]: European Society of Rheology, 2006 9. 10. Emri. I., Moldenaers (urednik sekcije Blends, Co-polymers and Composites). 4th Annual European Rheologu Conference, Napoli, Italy, April 12-14, 2007. AERC 2007 : book of abstracts. [S.l.]: European Society of Rheology, 2007 *Število urejenih prispevkov (člankov) /število sodelavcev na zbirki oz. bazi /povečanje obsega oz. število vnosov v zbirko oz. bazo v obdobju 11. Vključenost raziskovalcev iz podjetij in gostovanje raziskovalcev, podoktorandov ter študentov iz tujine, daljše od enega meseca Sodelovanje v programski skupini Število - raziskovalci-razvijalci iz podjetij 3 - uveljavljeni raziskovalci iz tujine 7 - podoktorandi iz tujine - študenti, doktorandi iz tujine 5 Skupaj: 15 Program P2-0264 Stran 15 od 23 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 12. Vključevanje v raziskovalne programe Evropske unije in v druge mednarodne raziskovalne in razvojne programe ter drugo mednarodno sodelovanje v obravnavanem obdobju11 Evropski projekti: 29238-IC-1-2002-1-PT-ERASMUS-PROGUC-1, European postgraduate programme in rheology -EURHEO MATELCOMP - STRAPAMO , Performance oriented material laws for the simulation of elastomer and compositecomponents under complex loading situations SUPERNET, Experimental and theoretical investigation of complex polmer structures Impact of Enlargement in EU Border Regions-Strrenghtening of the Competitiveness of Pomurje Region through Innovation and Life-Long-Learning; 2005/116-041-17 Bilateralna sodelovanja: SLO-POL, "Analiza vpliva tlaka in temperature na dolgoročno vedenje polimernih materialov" (prof. I. Emri, 2003-2004, SLO-POL 3/03-04) SLO-GB, "Application of new generation of polypropylene for industrial production of washing tub" (prof. I. Emri, 2004, BI-GB/04-003) SLO-CZ, "Vpliv temperature in tlaka na časovno odvisne konstrukcijske materiale" (prof. I. Emri, 2004-2006, BI-CZ/04-05-01) SLO-USA, "Inteligentna vlakna za medicinske aplikacije" (prof. I. Emri, 2005-2006, BI-US/05/06/008) SLO-PORT, “Vpliv termo-mehanske zgodovine na formiranje structure semikristaličnih polimerov med procesom predelave” (prof. I.Emri; 2004-2006, BI-PT/04-06-006) SLO-GB, “Simultaneous Determination of Viscoelastsic Material Functions (prof. I.Emri, 2005, PSP 4/2005; ) SLO-RUS, "Adaptronski sistemi v avio-kozmičnih konstrukcijah" (prof. I. Emri, 2005-2007) SLO-CZ, "Mehanske lastnosti nanostrukturnih biopolimerov" (prof. I. Emri, 2005-2006, BI-Češka 2006-07/16) SLO-USA, "Inteligentna vlakna za medicinske aplikacije" (prof. I. Emri, 2006-2007, BI-US/06-07-006) SLO-PORT, "Polimerni nanokompoziti z oblikovano funkcionalnostjo in trajnostjo z modificiranjem začetne kinetike" (prof. I. Emri, 2008-2009, BI-PT/08-09-006) SLO-RUS, "Vzpostavitev sinergijske platforme za prenos znanj, tehnologij in raziskovalcev" (prof. I. Emri, 2008-2009, BI-RU/08-09-005) SLO-CZ, "Razvoj tankih polimernih plasti za medicinske aplikacije" (prof. I. Emri, 2008-2009) SLO-CZ, "Razvoj in karakterizacija polimernih nanokompozitov", (prof. I. Emri, 2008-2009) Sodelovanje v strokovnih telesih mednarodnih združenj, Prof. I. Emri: The Society for Experimental Mechanics (SEM): Profesor Igor Emri je bivši predsednik SEM, ki je vodilno znanstveno združenje na področju eksperimentalne mehanike. Bil je tudi član izvršnega odbora in predsednik komiteja za nominacije in nagrade Program P2-0264 Stran 16 od Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 European Society of Rheology (ESR): Prof. Igor Emri je član izvršnega odbora združenja. Članstvo v mednarodnih akademijah in združenjih: Evropska akademija znanosti in umetnosti New York Academy of Sciences International Academy of Engineering (prej USSR Academy of Engineering) Russian Academy of Natural Sciences American Academy of Mechanics Wissenschaftlicher Arbeitskreis Kunststofftechnik European Society of Rheology The Society of Rheology The Society for Experimental Mechanics The Society of Polymer Engineers Deutsche Rheologische Gesellschaft International Society of Rheology The Society of Plastic Engineers The Japanese Society of Mechanical Engineers European Society of Rheology International Union of Pure and Applied Chemistry Gostujoči profesor, Prof. I. Emri: Od leta 2001 je Prof. Igor Emri gostujoči profesor na California Institute of Technology, Department of Aeronautics, Pasadena, California, USA Uredništvo mednarodne revije Mechanics of Time-Dependent Materials (MTDM), Prof. I. Emri: Profesor Igor Emri je skupaj s Profesorjem W.G. Knaussom, California Institute of Technology, glavni in odgovorni urednik mednarodne revije Mechanics of Time-Dependent Materials, ki jo izdaja Springer verlag, Dortrecht, Nizozemska Organizacija mednarodnih konferenc in delavnic: International Workshop on Advances in Experimental Mechanics (IWAEM): - 9th IWAEM, Aug 8-14, 2004, Golf Hotel, Bled - 10th IWAEM, Aug 7-13, 2005, GH Bernardin, Portorož - 11th International Workshop on Advances in Experimental Mechnnics, Portorož, Slovenija, Aug 13-19, 2006 - 12th International Workshop on Advances in Experimental Mechnnics, Portorož, Slovenija, Aug 12-18, 2007 - 13th International Workshop on Advances in Experimental Mechnnics, Portorož, Slovenija, Aug 17-23, 2008 Euroconference on Experimental and Theoretical Investigation of Complex Polymer Structures (SUPERNET), Bled, Slovenija, 10.-16.05.2004 So-organizacija mednarodnih konferenc: Letne konference in kongresi Society of Experimental Mechanics (SEM): - 2004 SEM, Annual Conference & Exposition on Experimental and Applied Mechanics, Costa Mesa, USA, 07.-10.06.2004 - 2005 SEM, Annual Conference & Exposition on Experimental and Applied Mechanics, Portland, USA, 07.-09.06.2005 - 2006 SEM Annual Conference and Exposition on Exposition and Applied Mechanics, Saint Louis, Program P2-0264 Stran 17 od 23 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 Missouri, USA, June 4-7, 2006 International Conference on Mechanics of Time Dependent Materials (MTDM): - 5th MTDM, Karuizawa, Japonska, 04.-06.10.2005 - 6th MTDM, Monterey, California, USA, 30.03.-04.04.2008 Annual European Rheology Conference (AERC), Grenoble, Francija, 21.-23.04.2005 13. Vključenost v projekte za uporabnike, ki potekajo izven financiranja ARRS12_________ Državna uprava: Ministrstvo za gospodarstvo; Tehnološka mreža »Inteligentni polimerni materiali in pripadajoče tehnologije« (pog.št. 4010-1040/2003) Ministrstvo za gospodarstvo; Tehnološka mreža »Inteligentni polimerni materiali in pripadajoče tehnologije« (pog.št. 4010-263/2004) Služba vlade RS za razvoj; »Predlog ukrepov za spodbujanje uvajanja novih tehnologij v slovenska podjetja« (pog. št. 1523-07-000006) Ministrstvo za obrambo, RR projekt CRP »ZNANJE ZA VARNOST IN MIR 2004-2010«, »Razvoj zaščite in varnostne opreme sodobnega vojaka z uporabo nanostrukturiranih polimernih materialov« (pog.št. 404-03-16/2004/121) Ministrstvo za obrambo, RR projekt CRP »ZNANJE ZA VARNOST IN MIR 2006-2010«, »Inteligentne zaščitne kompozitne plošče in lupine« (pog.št. M2-0123) Ministrstvo za obrambo, RR projekt CRP »ZNANJE ZA VARNOST IN MIR 2006-2010«, »Razvoj supertrdih PA folij z dodatki titanatnih nanocevk« (pog.št. M2-0102) ESRR projekti Spodbujanje razvoja inovacijskega okolja; skupni razvojni-investicijski Projekt: Ukrep 1.1. »Povečanje konkurenčne sposobnosti izdelkov na osnovi multifunkcionalnih polimernih materialov« (pog. št. IPMT-001/2006) Industrijski projekti: Savatech d.o.o.; »Analiza (ocena) razvojnih priložnosti na področju proizvodnje tesnil« (pog. št. IPMT-001/2006/FS-CEM-001) Gorenje GA d.d.; »Razvoj testnih metod za karakterizacijo funkcionalnih lastnosti polimerne kadi in pralnega stroja« (pog. št. 5/135-06) Hella Lux Slovenija d.o.o.; »Analiza termomehanskih lastnosti PP in POM za izdelavo ohišja svetil« (pog. št. 5/136-06) Goodyear Eng. Products Europe d.o.o.; »Vpliv oblike mehanskega spektra na proces akumulacije deformacijskega stanja ciklično obremenjenih elastomernih materialov - numerična analiza« (pog. št.5/137-06) 14. Dolgoročna sodelovanja z uporabniki, sodelovanje v povezavah gospodarskih in drugih organizacij (grozdi, mreže, platforme), sodelovanje članov programske skupine v pomembnih gospodarskih in državnih telesih (upravni odbori, svetovalna telesa, fundacije, itd.) Koordinacija Tehnološke mreže "Inteligentni polimerni materiali in tehnologije": Raziskovalna skupina koordinira eno izmed štirih nacionalnih tehnoloških mrež Tehnološka mreža Inteligentni polimerni materiali in tehnologije TM IPMT v katero so vključena vodilna slovenska podjetja, katerih proizvodni proces je ključno vezan na znanja in tehnologije na področju polimernih materialov. Kot referenco med vsemi člani izpostavljamo štiri najbolj aktivne: Gorenje, d.d., Savatech, d.o.o., Goodyear Engineered Products Europe, Hella Lux Program P2-0264 Stran 18 od 23 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 Slovenije. Sodelovanje v strokovnih organizacijah, Prof. I. Emri: - ocenjevalec Evropske skupnosti za 5. in 6. evropski okvirni program - predsednik Znanstvenoraziskovalnega sveta za Tehniko Javne agencije za Raziskovalno dejavnost Republike Slovenije - predsednik uprave Inštituta za sonaravne inovativne tehnologije, EGIZ - osebni svetovalec (personal consultatnt): dr. B. von Bernstorff, BASF Aktiengesellschaft, Nemčija, g. Stanko Polanič, Intering Holding, Slovenija) - član izvršnega odbora European Society of Rheology (ESR) 15. Skrb za povezavo znanja s slovenskim prostorom in za slovensko znanstveno terminologijo (Cobiss tip 1.04, 1.06, 1.07, 1.08, 1.09, 1.17, 1.18, 2.02, 2.03, 2.04, 2.05, 2.06)13 Naslov The effect of molecular mass distribution on time-dependent behaviour of polyamides Opis V predavanju je bil predstavljen tehnološki preboj na področju multimodalnih poliamidnih materaialov, ki se vedejo izrazito nelinearno in omogočajo firmiranje gradientne strukture v trdnem stanju. Nova generacija gradientnih materialov izkazuje za aj velikostnih razredov boljše mehanske lastnosti od klasičnih materialov. Gradientni materiali izkazujejo sposobnost osteintegracije in odpirajo povsem nove razvojne možnosti na področju dentalnih in ortopedskih vsadkov. Objavljeno v V: Proceedings of the International Conference on Mechanics of Time Dependent Materials, Maison Karuizawa, Nagano, Japan, October 3-6, 2005. [S.l.]: Aoyama Gakuin University, 2005, str. 10-17 COBISS.SI-ID 8536603 16. Skrb za popularizacijo znanstvenega področja (Cobiss tip 1.05, 1.21, 1.22, 2.17, 2.19, 3.10, 3.11, 3.12)14 Naslov (1.22 - Intervju) EMRI, Igor. Čudovite lastnosti izboljšanega najlona. Opis V prispevku so na poljuden način predstavljene raziskovalne aktivnosti skupine, ki so vodile, v sodelovanju s korporacijo BASF, do tehnološkega preboja na področju multimodalnih poliamidnih materialov. Majhne spremembe v tehnološkem procesu omogočajo formiranje strukture materiala, ki na makro-skali izkazuje za več velikostnih razredov drugačne lastnosti od standardnih materaialov. Ti materiali izkazujejo tudi sposobnost inteligentnega vedenja, lahko se krčijo/raztezajo v odvišnosti od količine z laserjem dovedene energije. Ta znanja predstavljajo poslovno priložnost za Slovenijo. Objavljeno v Znanost (Ljubl.), 2003, 19. maja, str. 8-9. COBISS.SI-ID 5783323 17. Vpetost vsebine programa v dodiplomske in podiplomske študijske programe na univerzah in samostojnih visokošolskih organizacijah v letih 2004 – 2008 1. Naslov predmeta Konstrukcije iz nekovinskih gradiv Tehniška mehanika I Konstrukcije iz nekovinskih gradiv, Tehniška mehanika I, Seminar Vrsta študijskega programa Visokošolski strokovni študij Naziv univerze/ fakultete Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo Statika in kinematika-seminar, Mehanika polimerov in kompozitov- Program P2-0264 Stran 19 od 23 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 2. Naslov predmeta projektni seminar, Konstrukcije iz nekovinskih gradiv, Eksperimentalna mehanika-diplomski seminar Vrsta študijskega programa Univerzitetni študij Naziv univerze/ fakultete Univerza v Ljubljani,, Fakulteta za strojništvo 3. Naslov predmeta Lomna mehanika, Teorija viskoelastičnost, Eksperimentalna mehanika Vrsta študijskega programa Podiplomski študij Naziv univerze/ fakultete Lomna mehanika Teorija viskoelastičnost Eksperimentalna mehanika 4. Naslov predmeta Role of Materilas in Sustainable Development Vrsta študijskega programa Program trajnostnega razvoja Naziv univerze/ fakultete MBA 5. Naslov predmeta European Masters in Engineering Rheology Vrsta študijskega programa Evropski podiplomski program Naziv univerze/ fakultete Univerza v Ljubljani (možnost vključevanja vseh tehničnih in naravoslovnih fakultet) 6. Naslov predmeta Vrsta študijskega programa Naziv univerze/ fakultete 7. Naslov predmeta Vrsta študijskega programa Naziv univerze/ fakultete 18. Označite potencialne vplive oziroma učinke vaših rezultatov na navedena področja: Vpliv Ni vpliva Majhen vpliv Srednji vpliv Velik vpliv G.01 Razvoj visoko-šolskega izobraževanja G.01.01. Razvoj dodiplomskega izobraževanja r r a r G.01.02. Razvoj podiplomskega izobraževanja r r r (S G.01.03. Drugo: r r r r G.02 Gospodarski razvoj T Program P2-0264 Stran 20 od 23 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 G.02.01 Razširitev ponudbe novih izdelkov/storitev na trgu r r r C G.02.02. Širitev obstoječih trgov r r (S r G.02.03. Znižanje stroškov proizvodnje r r (S r G.02.04. Zmanjšanje porabe materialov in energije r r r (S G.02.05. Razširitev področja dejavnosti r r r (S G.02.06. Večja konkurenčna sposobnost r r r (S G.02.07. Večji delež izvoza r r r (S G.02.08. Povečanje dobička r r r (S G.02.09. Nova delovna mesta c r (S r G.02.10. Dvig izobrazbene strukture zaposlenih r r (S r G.02.11. Nov investicijski zagon r r r (S G.02.12. Drugo: r r r r G.03 Tehnološki razvoj G.03.01. Tehnološka razširitev/posodobitev dejavnosti r r r (S G.03.02. Tehnološko prestrukturiranje dejavnosti r r C r G.03.03. Uvajanje novih tehnologij r r r (S G.03.04. Drugo: r r r r G.04 Družbeni razvoj G.04.01 Dvig kvalitete življenja r r a r G.04.02. Izboljšanje vodenja in upravljanja r (S r r G.04.03. Izboljšanje delovanja administracije in javne uprave r a r r G.04.04. Razvoj socialnih dejavnosti r a r r G.04.05. Razvoj civilne družbe r a r r G.04.06. Drugo: r r r r G.05. Ohranjanje in razvoj nacionalne naravne in kulturne dediščine in identitete r a r r G.06. Varovanje okolja in trajnostni razvoj r r (S r G.07 Razvoj družbene infrastrukture G.07.01. Informacijsko-komunikacijska infrastruktura <• r r r G.07.02. Prometna infrastruktura <• r r r G.07.03. Energetska infrastruktura r (S r r G.07.04. Drugo: r r r r G.08. Varovanje zdravja in razvoj zdravstvenega varstva r r r (S Program P2-0264 Stran 21 od 23 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 G.09. Drugo: C C r r Komentar15 Programska skupina je sokreirala in soustanovila Evropsko podiplomsko šolo na področju inženirske reologije, kar ima pomemben vpliv na razvoj podiplomskega izobraževanja in uveljavljanje Slovenije v evropskem podiplomskem izobraževalnem okolju. Skupina je v sodelovanju s podjetji ustanovila Inštitut za sonaravne inovativne tehnologije, EGIZ, ki deluje v novi stavbi s 4000 kvadratnimi metri raziskovalnih, izobraževalnih in proizvodnih prostorov. Objekt je bil v celoti sofinanciran s privatnim kapitalom. Cilj inštituta je pripeljati do ekonomskega uspeha ideje, ki izhajajo iz bazičnih raziskav v okviru programskega financiranja. Posebej bi želeli izpostaviti biokompatibilne in osteointegrativne multimodalne poliamide z gradientno strukturo. Izdelovanje in dentalnih vsadkov iz teh materialov predstavlja tehnološki potencial in ekonomsko priložnost Slovenije v tržni niši visokih tehnologij. Slovenija se lahko uvrsti med najbolj razvite države samo z vstopom v visokotehnološke tržne niše z visoko dodano vrednostjo, kar je možno samo s tehnološkim prebojem, ki bo temeljil na vrhunskem bazičnem znanju. Ortopedski in dentalni implantati predatvljajo tak izdelek. Znanstvene dosežke, ki omogočajo vstop v tržne niše z najvišjo dodano vrednostjo lahko upšravičeno smatramo kot prispevek k globalnemu družbvenemu razvoju. C. IZJAVE Podpisani izjavljam/o, da: • so vsi podatki, ki jih navajamo v poročilu, resnični in točni • se strinjamo z obdelavo podatkov v skladu z zakonodajo o varstvu osebnih podatkov za potrebe ocenjevanja, za objavo 5., 6. in 7. točke na spletni strani http://sicris.izum.si/ ter obdelavo teh podatkov za evidence ARRS • so vsi podatki v obrazcu v elektronski obliki identični podatkom v obrazcu v pisni obliki Podpisi: vodja raziskovalnega programa zastopniki oz. pooblaščene osebe raziskovalnih organizacij in/ali koncesionarjev Igor Emri in/ali Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo Kraj in datum: Ljubljana 20.4.2009 Oznaka poročila: ARRS_ZV_RPROG_ZP_2008/698 Napišite kratko vsebinsko poročilo, kjer boste predstavili raziskovalno hipotezo in opis raziskovanja. Navedite ključne Program P2-0264 Stran 22 od 23 i Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 ugotovitve, znanstvena spoznanja ter rezultate in učinke raziskovalnega programa. Največ 21.000 znakov vključno s presledki (približno tri in pol strani, velikosti pisave 11). Nazaj 2 Največ 3000 znakov vključno s presledki (približno pol strani, velikosti pisave 11). Nazaj 3 Samo v primeru bistvenih odstopanj in sprememb od predvidenega programa raziskovalnega programa, kot je bil zapisan v predlogu raziskovalnega programa. Največ 3.000 znakov vključno s presledki (približno pol strani, velikosti pisave 11). Nazaj 4 Navedite največ pet najpomembnejših znanstvenih rezultatov programske skupine, ki so nastali v času trajanja programa v okviru raziskovalnega programa, ki je predmet poročanja. Za vsak rezultat navedite naslov v slovenskem in angleškem jeziku (največ 150 znakov vključno s presledki), rezultat opišite (največ 600 znakov vključno s presledki) v slovenskem in angleškem jeziku, navedite, kje je objavljen (največ 500 znakov vključno s presledki), izberite ustrezno šifro tipa objave po Tipologiji dokumentov/del za vodenje bibliografij v sistemu COBISS ter napišite ustrezno COBISS.SI-ID številko bibliografske enote. Navedeni rezultati bodo objavljeni na spletni strani http://sicris.izum.si/. PRIMER (v slovenskem jeziku): Naslov: Regulacija delovanja beta-2 integrinskih receptorjev s katepsinom X; Opis: Cisteinske proteaze imajo pomembno vlogo pri nastanku in napredovanju raka. Zadnje študije kažejo njihovo povezanost s procesi celičnega signaliziranja in imunskega odziva. V tem znanstvenem članku smo prvi dokazali… (največ 600 znakov vključno s presledki) Objavljeno v: OBERMAJER, N., PREMZL, A., ZAVAŠNIK-BERGANT, T., TURK, B., KOS, J.. Carboxypeptidase cathepsin X mediates ß2 - integrin dependent adhesion of differentiated U-937 cells. Exp. Cell Res., 2006, 312, 2515-2527, JCR IF (2005): 4.148 Tipopologija: 1.01 - Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID: 1920113 Nazaj 5 Navedite največ pet najpomembnejših družbeno-ekonomsko relevantnih rezultatov programske skupine, ki so nastali v času trajanja programa v okviru raziskovalnega programa, ki je predmet poročanja. Za vsak rezultat navedite naslov v slovenskem in angleškem jeziku (največ 150 znakov vključno s presledki), rezultat opišite (največ 600 znakov vključno s presledki) v slovenskem in angleškem jeziku, izberite ustrezen rezultat, ki je v Šifrantu raziskovalnih rezultatov in učinkov (Glej: http://www.arrs.gov.si/sl/gradivo/sifranti/sif-razisk-rezult.asp), navedite, kje je rezultat objavljen (največ 500 znakov vključno s presledki), izberite ustrezno šifro tipa objave po Tipologiji dokumentov/del za vodenje bibliografij v sistemu COBISS ter napišite ustrezno COBISS.SI-ID številko bibliografske enote. Navedeni rezultati bodo objavljeni na spletni strani http://sicris.izum.si/. Nazaj 6 Pomen raziskovalnih rezultatov za razvoj znanosti in za razvoj Slovenije bo objavljen na spletni strani: http://sicris.izum.si Nazaj 7 Največ 4.000 znakov vključno s presledki Nazaj 8 Največ 4.000 znakov vključno s presledki Nazaj 9 Za raziskovalce, ki niso habilitirani, so pa bili mentorji mladim raziskovalcem, se vpiše ustrezen podatek samo v stolpec MR Nazaj 10 Vpisuje se uredništvo revije, monografije ali zbornika v skladu s Pravilnikom o kazalcih in merilih znanstvene in strokovne uspešnosti (Uradni list RS, št. 39/2006,106/2006 in 39/2007), kar sodi tako kot mentorstvo pod sekundarno avtorstvo, in delo (na zlasti nacionalno pomembnim korpusu ali zbirki) v skladu z 3. in 9. členom istega pravilnika. Največ 1000 znakov (ime) oziroma 150 znakov (število) vključno s presledki. Nazaj 11 Navedite oziroma naštejte konkretne projekte. Največ 12.000 znakov vključno s presledki. Nazaj 12 Navedite konkretne projekte, kot na primer: industrijski projekti, projekti za druge naročnike, državno upravo, občine ipd. in ne sodijo v okvir financiranja pogodb ARRS. Največ 9.000 znakov vključno s presledki. Nazaj 13 Navedite objavo oziroma prevod (soobjavo) članov programske skupine strokovnega prispevka v slovenskem jeziku, ki se nanaša na povezavo znanja s slovenskim prostorom in za slovensko znanstveno terminologijo (Cobiss tip 1.04, 1.06, 1.07, 1.08, 1.09, 1.17, 1.18, 2.02, 2.03, 2.04, 2.05, 2.06). Napišite naslov (največ 150 znakov vključno s presledki), kratek opis (največ 600 znakov vključno s presledki), navedite, kje je objavljen/a (največ 500 znakov vključno s presledki) ter napišite ustrezno COBISS.SI-ID številko bibliografske enote. Nazaj 14 Navedite objavo oziroma prevod (soobjavo) članov programske skupine, povezano s popularizacijo znanosti (Cobiss tip 1.05, 1.21, 1.22, 2.17, 2.19, 3.10, 3.11, 3.12). Napišite naslov (največ 150 znakov vključno s presledki), kratek opis (največ 600 znakov vključno s presledki), navedite, kje je objavljen/a (največ 500 znakov vključno s presledki), ter napišite ustrezno COBISS.SI-ID številko bibliografske enote. Nazaj 15 Komentar se nanaša na 18. točko in ni obvezen. Največ 3.000 znakov vključno s presledki. Nazaj Obrazec: ARRS-ZV-RPROG-ZP/2008 v1.00a Program P2-0264 Stran 23 od 23