Oznaka poročila: ARRS-RPROJ-ZP-2011-1/104 ZAKLJUČNO POROČILO O REZULTATIH RAZISKOVALNEGA PROJEKTA A. PODATKI O RAZISKOVALNEM PROJEKTU 1. Osnovni podatki o raziskovalnem projektu Šifra projekta L2-1222 Naslov projekta Raziskave plinskih razelektritev za vpeljavo novega okolju prijaznega tehnološkega postopka funkcionalizacije polizdelkov pri proizvodnji kondenzatorjev Vodja projekta 10429 Miran Mozetič Tip projekta L Aplikativni projekt Obseg raziskovalnih ur 4.170 Cenovni razred D Trajanje projekta 02.2008 - 01.2011 Nosilna raziskovalna organizacija 106 Institut "Jožef Stefan" Raziskovalne organizacije -soizvajalke 104 Kemijski inštitut 1689 ZAVOD TC SEMTO Tehnološki center za sklope, elemente, materiale, tehnologije in opremo za elektrotehniko 1821 Inštitut za fizikalno biologijo d.o.o. 2341 INDUKTIO družba za tehnični razvoj in svetovanje d.o.o. Družbenoekonomski cilj 1.1. Družbeno-ekonomski cilj1 Šifra 06. Naziv Industrijska proizvodnja in tehnologija 2. Sofinancerji2 1. Naziv Iskra Kondenzatorji d.d. Naslov Vajdova ulica 71, 8333 Semič 2. Naziv Naslov 3. Naziv Naslov B. REZULTATI IN DOSEŽKI RAZISKOVALNEGA PROJEKTA Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega projekta - 2011 / 1. rok 3. Poročilo o realizaciji programa raziskovalnega projekta3 Raziskovalni projekt temelji na hipotezi, po kateri lahko s primerno obdelavo površine polimerne folije, ki se uporablja za izdelavo nekaterih vrst kondenzatorjev, dosežemo primerno funkcionalizacijo površine in s tem optimiziramo oprijem metalizacijske plasti. Funkcionalne skupine z veliko koncentracijo predstavljajo termodinamsko neravnovesno stanje, zaradi česar lahko tovrstno lastnost polimerne folije dosežemo zgolj z uporabo neravnovesnih tehnoloških postopkov. Raziskave na projektu so bile razdeljena na tri bistvene sklope: v prvem sklopu smo raziskovali vpliv različnih reaktivnih delcev, ki nastajajo v nizkotlačni plazmi, na površinske lastnosti obdelovancev. V drugem sklopu smo raziskovali plinske razelektritve, ki omogočijo generiranje stabilne plazme z gostotami reaktivnih delcev, ki smo jih določili v prejšnjem sklopu. V tretjem sklopu smo raziskovali metode za spremljanje karakteristik plazme v razelektritvi, optimizirani v drugem sklopu, in metode za natančno in stabilno spreminjanje razelektritvenih parametrov glede na specifičnosti obdelave polimerne folije s plinsko plazmo. V prvem letu projekta smo opravljali raziskave funkcionalizacije polipropilena z reaktivnimi plazemskimi radikali. Za izvir radikalov smo uporabili dva plazemska reaktorja: obstoječega, s katerim ustvarjamo plazmo z induktivno sklopljeno plinsko razelektritvijo (ICP), in modificiran reaktor z kapacitivno razelektritvijo, ki je na voljo pri našem partnerju, Univerzi du Maine v Le Mansu, Francija. V obeh reaktorjih smo opravili sistematične meritve plazemskih parametrov pri različnih razelektritvenih parametrih. V prvem reaktorju ustvarimo plazmo z visoko stopnjo disociiranosti plinskih molekul med 0.1 in 60%, tako da lahko dosežemo gostoto nevtralnih atomov do 1x1022 m-3. Kinetična energija ionov, ki dosežejo obdelovanec, v ICP reaktorju ostaja pod 1eV, kar dosežemo s primernim razmerjem med Debyjevo dolžino in poprečno prosto potjo ionov in z izredno nizko potencialno razliko med plazmo in obdelovancem. V CPC reaktorju so razmere povsem drugačne: sistematične meritve so pokazale, da ostaja gostota nevtralnih atomov pod 2x1020 m-3, značilno pa je okoli 1019 m-3, torej 3 velikostne rede manj kot v ICP reaktorju. Kinetična energija ionov, s katerimi obdelujemo polimerne vzorce, pa je v CPC reaktorju nekaj 10 eV, odvisno od razelektritvene moči. Vzorce polipropilena smo obdelovali v obeh plazemskih reaktorjih v plazmi vodne pare, helija, argona in kisika. V obeh primerih smo dosegli porast hidrofilnosti površine že po kratkotrajni obdelavi. Hidrofilnost smo izračunali iz meritev kontaktnega kota vodne kapljice. V ICP reaktorju smo dosegli zmerno hidrofilnost površine polipropilena že pri prejeti dozi atomov okoli 1022 m-3. Najboljše rezultate smo dosegli s plazmo, ki smo jo ustvarili v kisiku, nekoliko slabše pa v plazmi vodne pare. Plazma žlahtnih plinov ni dala zadovoljivih rezultatov. Odlično hidrofilnost (kontaktni kot vodne kapljice pod 5o) smo dosegli v CPC plazmi. V tem primeru je doza nevtralnih atomov nerelevantna, potrebna doza ionov pa je bila okoli 1020 m-2. V primeru CPC plazme nismo ugotovili bistvene odvisnosti hidrofilnosti vzorcev of vrste plina, zaradi česar smo sklepali, da igra ključno vlogo pri hidrofilizaciji kinetična energija ionov, ne pa sestava plina, dokler je parcialni tlak vodne pare v reaktorju nad 0.001 Pa. V drugem sklopu smo raziskovali metode za ustvarjanje stabilne plazme s parametri, ki smo jih eksperimentalno določili v preteklem letu. Glede na to, da so obstoječe vakuumske komore za metalizacijo polimernih folij v proizvodnji kondenzatorjev kovinske z volumnom preko 1 m3 smo raziskovali ustrezne razelektritve, ki zagotavljajo homogeno plazmo v velikih reaktorjih. V sodelovanju z Inštitutom za plazemsko fiziko, Juelich, Nemčija, smo raziskovali obnašanje plazme v razelektritvi na elektronsko ciklotronsko resonanco. Tovrstna razelektritev daje plazmo s primerno gostoto radikalov, žal pa se je izkazala za zelo občutljivo na nenadne poraste tlaka, ki so posledica razplinjanja polimerov. Zaradi tega smo se osredotočili na enosmerno razelektritev v področju normalne tleče razelektritve kakor tudi z izkoriščanjem pojava votle katode, ki ojača plazmo v režah kovinske katode. Obe razelektritvi sta dali primerne rezultate, šele dolgotrajno delovanje tovrstne razelektritve pa je razkrilo pomemno pomanjkljivost: v realnih pogojih (razmeroma visok parni tlak vodne pare) se kovinske elektrode počasi degradirajo in plazma postane nestabilna. Zaradi tega pojava smo opustili zamisel o uporabi enosmerne razelektritve in smo se osredotočili na specifičnosti visokofrekvenčnih razelektritev. Znano je, da tovrstne razelektritve zagotavljajo stabilno plazmo znotraj komore izdelane iz dielektrika (največkrat steklo), v realnih pogojih pa se ne moremo znebiti kovinskih delov (na primer valjev za previjanje folije in izparjevalne posode za metalizacijo folije). Zaradi tega smo opravili sistematične meritve obnašanja plazme v steklenih posodah z dodanimi kovinskimi elementi. Ugotovili smo, da je vpliv kovine izredno velik pri majhni specifični moči, vendar slabi s povečevanjem moči, kar pomeni, da bi z generatorjem moči reda 100 kW lahko dosegli željeno sestavo in stabilnost plazme znotraj radiofrekvenčne razelektritve. V zaključnem sklopu smo raziskovali metode za sprotno merjenje ključnih plazemskih parametrov med obdelavo polimernih materialov in aktivno kontrolo razelektritvenih parametrov glede na specifičnost obdelave polimernih materialov. Za najprimernejšo razelektritev smo izbrali radiofrekvenčno, ki je sklopljena z anteno, kar predstalja kombinacijo razelektritve v E in H načinu. E način razelektritve odlikuje kapacitivna komponenta, ki omogoči dobro širjenje plazme po celotnem volumnu plazemske komore, prisotnost H načina pa zagotavlja dober prenos energije z elektromagnetnega polja znotran antene na proste elektrone brez nezaželjenega stranskega pojava razprševanja, ki je sicer posledica velikih potencialnih padcev v tanki plasti med plazmo in ozemljenim ohišjem. Raziskovali smo tudi metode za razvoj avtomatiziranega sistema za sprotno kontrolo lastnosti plazme in krmiljenje plazemskih reaktorjev. Za doziranje plina smo izbrali avtomatske kontrolerje pretoka, za merjenje gostote nevtralnih atomov, ki so najpomembnejši reaktanti, smo izbrali posebej prirejeno katalitično sondo, za spremljanje vsebnosti vzbujenih plazemskih delcev in nekaterih reakcijskih produktov pa optične spektrometre. Sistem omogoča zajemanje podatkov na več različnih mestih in s tem kar najboljšo kontrolo procesa aktivacije polimerne folije z reaktivnimi plazemskimi delci, kar je bil tudi končni cilj raziskovalnega projekta. 4. Ocena stopnje realizacije zastavljenih raziskovalnih ciljev4 Ključni cilji so bili doseženi, saj smo opravili raziskave vseh primernih razelektritev za generiranje stabilne plazme v realnih pogojih. Izognili pa smo se raziskavam razelektritve z nizkotlačnim električnim oblokom. S takšno napravo v naših laboratorijih ne razpolagamo, najem naprave pa presega finančne zmožnosti tega projekta. Kljub vsemu smo ugotovili, da lahko z visokofrekvenčno razelektritvijo primerne moči (ocenjena je na 100 kW) zagovorvimo dovolj stabilno in homogeno plazmo, ki ima tudi zahtevane parametre (predvsem gostoto nevtralnih atomov, stopnjo ioniziranosti in primeren potencialni padec ob površini obdelovanca. 5. Utemeljitev morebitnih sprememb programa raziskovalnega projekta oziroma sprememb, povečanja ali zmanjšanja sestave projektne skupine5 Manjše spremembe so predvsem posledica dejstva, da je ARRS je odobrila le polovico ob prijavi predvidenih raziskovalnih ur. Zaradi tega smo precej okrnili obširnost raziskav vpliva plazemskih radikalov za površine in posledično smo krepko zmanjšali število objavljenih izvirnih znanstvenih člankov. 6. Najpomembnejši znanstveni rezultati projektne skupine6 Znanstveni rezultat 1. Naslov SLO Vpliv kristaliničnosti na interakcijo med kisikovo plazmo in polimerom ANG The role of crystallinity on polymer interaction with oxygen plasma. Opis SLO V tem znanstvenem članku, ki je bil objavljen v prestižni specializirani reviji s področja plazemske obdelave polimerov smo objavili naše izvirno znanstveno odkritje. Rezultati sistematičnih raziskav so namreč pokazali, da površinske reakcije niso odvisne zgolj od vrste polimera, ampak v presenetljivo veliki meri tudi od stopnje kristaliničnosti. V splošnem velja, da je hitrost oksidacije amorfnih polimerov večja od ustrezne vrednosti za kristalinične, kar vodi k bistveno povečani obstojnosti kristaliničnih polimerov. This paper was published in a top quality journal specialized in plasma polymer interaction. Results of systematic research showed that the surface ANG reactions depend not only on the type of polymer, but also on its degree of crystallinity. The oxidation rate for amorphous polymers is much larger than for crystalline polymers so the latter are more stable in plasma and may stand quite large fluxes of plasma particles. Objavljeno v JUNKAR, Ita, CVELBAR, Uroš, VESEL, Alenka, HAUPTMAN, Nina, MOZETIČ, Miran. The role of crystallinity on polymer interaction with oxygen plasma. Plasma processes polym. (Print), 2009, vol. 6, no. 10, str. 667-675 Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 23013415 2. Naslov SLO Določanje gostote nevtralnih kisikovih atomov v plazemskem reaktorju s kovinskimi vzorci ANG Determination of the neutral oxygen atom density in a plasma reactor loaded with metal samples Opis SLO V tem članku, ki je bil objavljen v vrhunski reviji, specializirani za plazemske izvore, smo jasno pokazali na pomen materialov, ki so nameščeni v plazemskih reaktorjih za obdelavo polimerov. V industrijskih reaktorjih se ne moremo izogniti kovinskim komponentam in v tem članku smo opisali, kako tovrstne komponente vplivajo na izgubo nevtralnih kisikovih atomov. To ugotovitev je potrebno upoštevati pri konstrukciji novih reaktorjev za obdelavo polimernih folij. ANG This paper published in a top uality speciallized journal for plasma sources reveals the importance of plasma facing components in reactors. Metallic components can not be avoided in reactors for modification of polymers on industrial scale. In this paper we clearly showed that the presence of metals cause a substantial drain of atoms from plasma. This effect should be taken into account in designing new reactors for modification of polymer foils. Objavljeno v MOZETIČ, Miran, CVELBAR, Uroš. Determination of the neutral oxygen atom density in a plasma reactor loaded with metal samples. Plasma sources sci. technol., 2009, vol. 18, no. 3, str. 034002-1-034002-5 Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 22769959 3. Naslov SLO Površinska modifikacija poliestra s kisikovo in dušikovo plazmo ANG Surface modification of polyester by oxygen-and nitrogen-plasma treatment. Opis SLO V tem članku, ki je bil objavljen v klasični svetovni reviji s področja analitike površin in mejnih plasti, smo objavili sistematične raziskave vpliva plazemskih radikalov na površinsko funkcionaliziranost tega polimera. Za razliko od ostalih avtorjev, ki so se ukvarjali s podobno tematiko, smo navedli tudi doze radikalov, ki so potrebne za dosego nasičenja površine s polarnimi funkcionalnimi skupinami. ANG The scientific paper appeared in a classical international journal covering the field of surface and interface analysis. We reported our results of sistematic research on surface functionalization of this polymer by oxygen and nitrogen radicals. Unlike other authors, who take plasma as a black box, we stated the plasma parameters and the critical dose of radicals needed for saturation of the polymer surface with polar functional groups. Objavljeno v VESEL, Alenka, JUNKAR, Ita, CVELBAR, Uroš, KOVAČ, Janez, MOZETIČ, Miran. Surface modification of polyester by oxygen-and nitrogen-plasma treatment. Surf. interface anal., 2008, vol. 40, no. 11, str. 1444-1453. JCR IF (2007): 1.036, SE (76/110), chemistry, physical, x: 2.506 Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 22139175 4. Naslov SLO XPS raziskave aktivacije PET polimera s kisikovo plazmo ANG XPS study of oxygen plasma activated PET. Opis SLO V pričujočem članku, ki je bil objavljen v klasični reviji s področja vakuumske znanosti in aplikacij, smo opisali rezultate sistematičnih raziskav s kisikom bogatih funkcionalnih skupin na polimerni površini. Za določitev vrste in vsebnosti funkcionalnih skupin smo uporabili visiko ločljivo rentgensko fotoelektronsko spektroskopijo. Ugotovili smo, da je mogoče doseči superhidrofilnost tega polimera, če so plazemski parametri v mejah, ki smo jih določili s sprotnim merjenjem z Langmuirjevo in katalitično sondo. ANG This paper was published in a classical journal covering the field of vacuum science and technology. We presented results of sistematic research on appearance of polar oxygen rich functional groups on polymer surface by treatment with oxygen plasma. The type and concentration of functional groups were measured with a high resolution X-ray photoelectron spectrometer. Superhidrophilicity of polymer was found under certain conditions. The required plasma parameters were determined using a Lagmuir probe and catalytic probes. Objavljeno v VESEL, Alenka, MOZETIČ, Miran, ZALAR, Anton. XPS study of oxygen plasma activated PET. Vacuum. [Print ed.], 2008, vol. 82, no. 2, str. 248-251. [COBISS.SI-ID 20985383] JCR IF (2007): 0.881, SE (102/189), materials science, multidisciplinary, x: 1.682, SE (63/94), physics, applied, x: 1.839 Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 20985383 5. Naslov SLO Fizikalno - kemijski pristop k protibakterijskim površinam na plazemsko obdelanem polivinilkloridu ANG A physicochemical approach to render antibacterial surfaces on plasma-treated medical-grade PVC Opis SLO Tudi ta članek je bil objavljen v prestižni specializirani reviji s področja plazemske obdelave polimerov. V njem smo opisali plazemsko funkcionalizacijo PVC folij in razložili nasičenje površine polimera s funkcionalnimi skupinami med plazemsko obdelavo. V sodelovanju s partnerji s centra za polimerne raziskave v Zlinu smo ugotovili zanimive fizikalne, kemijske in biološke lastnosti s polarnimi skupinami nasičene polimerne folije. ANG This is another paper published in a top quality journal specialized in plasma polymer interaction. PVC foils were treated by gaseous plasma and the saturation of surface functional groups was explained by phisical and chemical effects. In collaboration with the polymer centre in Zlin we also found interesting biological properties of plasma treated PVC. Objavljeno v ASADINEZHAD, Ahmad, NOVAK, Igor, LEHOCKY, Marian, SEDLARIK, Vladimir, VESEL, Alenka, JUNKAR, Ita, SAHA, Petr, CHODAk, Ivan, CHODAk, Ivan. A physicochemical approach to render antibacterial surfaces on plasma-treated medical-grade PVC : irgasan coating. Plasma processes polym. (Print), 2010, vol. 7, no. 6, str. 504-514 Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 23905063 7. Najpomembnejši družbeno-ekonomsko relevantni rezultati projektne skupine6 Družbeno-ekonomsko relevantni rezultat 1. Naslov SLO Uporabnost visoko disociirane šibkoionizirane hladne kisikove plazme ANG Application oh highly dissociated weakly ionized cold oxygen plasma Opis SLO Vodja projekta je imel vabljeno predavanje na simpoziju, katerega organizator je 4. največja ameriška univerza. V predavanju je predstavil široko uporabnost kisikove plazme od nanoznanosti do fuzijskih reaktorjev s posebnim povdarkom na modifikaciji površin polimernih materialov. ANG The project leader gave an invited talk at the symposium organized by the fourth largest American university. He presented broad application of cold oxygen plasma from nanoscience to fusion reactors with a special emphasis on modification of surface properties of polymer materials. Šifra B.04 Vabljeno predavanje Objavljeno v MOZETIČ, Miran. Application oh highly dissociated weakly ionized cold oxygen plasma : from nanowires to fusion reactors : [invited talk]. V: IUVSTA highlight seminar [and] Midwest AVS symposium, April 20-21st, 2009, Champaign-Urbana, Illinois. technical program. Urbana-Champaign: University of Illinois, 2009, str. 22. Tipologija 1.12 Objavljeni povzetek znanstvenega prispevka na konferenci COBISS.SI-ID 22585127 2. Naslov SLO Predsednik mednarodne konference ANG President of international conference Opis SLO Vodja projekta je bil predsednik 2. mednarodne konference o naprednih plazemskih tehnologijah in urednik zbornika referatov. Te konference so specializirane za področje modifikacije novih materialov z neravnovesno plazmo. Večina prispevkov je obravnavala prav interakcijo plinske plazme s polimernimi materiali. ANG The project leader was the president of the 2nd International Conference on Advanced Plasma Technologies, and the editor of conference proceedings. This is a conference specialized in modification of advanced materials with non-equilibrium plasma. Most contributed papers were in the field of modification of polymer materials with gaseous plasma. Šifra C.01 Uredništvo tujega/mednarodnega zbornika/knjige Objavljeno v 2nd International Conference on Advanced Plasma Technologies (iCAPT-II) & 1st International Plasma Nanoscience Symposium (iPlasmaNanoSym-I), September29th - October 2nd 2009, Piran, Slovenia, CVELBAR, Uroš (ur.), MOZETIČ, Miran (ur.). Conference proceedings. Ljubljana: 2009. 249 str., ilustr. ISBN 978-961-90025-8-2. Tipologija 2.31 Zbornik recenziranih znanstvenih prispevkov na mednarodni ali tuji konferenci COBISS.SI-ID 247509504 3. Naslov SLO Porazdelitev in orientacija delcev v trdni snovi ANG Characterization of particle distribution and orientation in solid media : ["invited talk]. Opis SLO Na tej specializirani konferenci s področja naprednih materialov je imel vodja raziskovalnega projekta vabljeno predavanje, bil pa je tudi predsedujoči enega od tematskih sklopov. Konference se je udeležilo preko 800 delegatov. Vodja projekta je bil edini usdeleženec iz Slovenije. V predavanju je predstavil originalno metodo za določanje porazdelitve delcev nanoskopskih dimenzij v polimernih filmih. Metoda temelji na uporabi kisikove plazme in deluje v ozkem območju plazemskih parametrov. ANG The project leader gave an invited lecture at this speciallized conference on advanced materials, and was also the chairman of a scientific session. Over 800 participants attended this conference and the project leader was the only Slovenian. He presented an original method for determination of nanoparticles in polymer films. The method is based on polymer film treatment with oxygen plasma and works only in the limited range of plasma parameters. Šifra B.04 Vabljeno predavanje Objavljeno v MOZETIČ, Miran. Characterization of particle distribution and orientation in solid media : [invited talk]. V: Particles 2008 : particle synthesis, characterization, and particle-based advanced materials : 10-13 May 2008, Orlando, Florida. [S. l.: s. n.], 2008, str. 59. Tipologija 1.12 Objavljeni povzetek znanstvenega prispevka na konferenci COBISS.SI-ID 21739303 4. Naslov SLO Izboljšava lastnosti polietilen tereftalatnega (PET) materiala s plazemsko obdelavo ANG Improvement of polythylene terephthalate (PET) material properties by plasma treatment. Opis SLO Naša mlada raziskovalka je prejela nagrado mednarodne komisije za najboljši poster na tej uveljavljeni mednarodni konferenci. Predstavila je originalne rezultate površinske modifikacije PET polimera z zmerno reaktivno plazmo. Za preiskavo površine obdelovancev je uporabila mikroskopijo na atomsko silo in rentgensko fotoelektronsko spektroskopijo. Izredno visoko površinsko energijo polimera je dosegla s pravilno izbrano kombinacijo obdelave z nevtralnimi kisikovimi atomi in pozitivnimi ioni. ANG Our young researcher received the best poster award at this international conference. She presented original results on surface modification of PET polymer using moderately reactive oxygen plasma. AFM and XPS techniques were applied for surface analyses. The extremely high surface energy of this polymer was attributed to plasma treatment with the right combination of 1 oxygen atoms and positively charged ions. Šifra E.02 Mednarodne nagrade Objavljeno v JUNKAR, Ita, VESEL, Alenka, CVELBAR, Uroš, MOZETIČ, Miran, KOVAČ, Janez. Improvement of polythylene terephthalate (PET) material properties by plasma treatment. V: AMON, Slavko (ur.), MOZETIČ, Miran (ur.), ŠORLI, Iztok (ur.). 44th International Conference on Microelectronics, Devices and Materials and the Workshop on Advanced Plasma Technologies, September 17. - September 19. 2008, Fiesa, Slovenia. Proceedings. Tipologija 1.08 Objavljeni znanstveni prispevek na konferenci COBISS.SI-ID 21992743 5. Naslov SLO Ekstremno neravnovesna kisikova plazma: primerno orodje za spremembo površinskih lastnosti trdnih materialov ANG Extremely non-equilibrium oxygen plasma : a suitable tool for modification surface properties solid materials Opis SLO Vodja projekta je imel vabljena predavanja na eni od največjih kitajskih univerz, na Inštitutu za plazemsko znanost. Predaval je o termodinamsko neravnovesnih stanjih površin polimerov obdelanih s kisikovo plazmo. ANG The head of the project was invited to give lectures at one of the biggest Chinese universities. At the Institute of Plasma Sciences he lectured on thermodynamical non-equilibrium states of polimer surfaces treated by oxygen plasma. Šifra B.04 Vabljeno predavanje Objavljeno v MOZETIČ, Miran. Extremely non-equilibrium oxygen plasma : a suitable tool for modification surface properties solid materials : invited talk. Shanghai: Institute for Plasma Studies, 7. apr. 2010. ["COBISS.SI-ID 235761031 Tipologija 1.22 Intervju COBISS.SI-ID 23576103 8. Drugi pomembni rezultati projetne skupine8 9. Pomen raziskovalnih rezultatov projektne skupine9 9.1. Pomen za razvoj znanosti10 SLO Po informacijah, ki so nam na voljo, smo prva skupina na svetu, ki se je lotila sistematičnih raziskav obnašanja polimerov z različno stopnjo kristaliničnosti med izpostavo hladni reaktivni plazmi. Večja ko je stopnja kristaliničnosti, manjša je verjetnost ra površinske reakcije. To pomeni, da je za dosego enakih površinskih modifikacij v primeru kristaliničnega polimera potrebno uporabiti precej bolj agresivno plazmo kot za amorfne polimere z enako sestavo. V nekaterih primerih je potreben tok atomov na površino pri kristalinični strukturi tudi za red velikosti večji kot pri amorfni. Podobne rezultate (vendar manj izrazite) smo dobili tudi pri obdelavi polimerov s plazmo, v kateri prevladujejo dušikovi atomi. Raziskave dolgoročne stabilnosti razelektritev in ustrezne plazme, ki jo ustvarimo v plinu bogatemu z vodno paro, predstavljajo pomemben prisppevek k razumevanju tovrstnih pojavov. Izkazalo se je, da radikali, ki nastanejo v plazmi kot posledica disociacije vodnih molekul, reagirajo s kovinskimi elektrodami, kar po dolgotrajnem delovanju povzroči degradacijo površinskih lastnosti in s tem neželjene nestabilnosti razelektritve in posledično tudi plazme v enosmernih razelektritvah. ANG To the best of our knowledge, we are the first research team that has ever performed systematic research on the role of crystallinity on the behavior of polymers in low pressure highly dissociated plasma. We found important differences in the behavior (the interaction probability depends on the degree of crystallinity). Highly cristalline polymers should be treated with more aggressive plasma than amorphous ones, and the required flux of oxygen atoms on the surface of some crystalline polymers should be almost an order of magnitude larger to achieve same effects in terms of surface nanoroughness and functionalization with polar functional groups. Similar results (though not as pronounced) were obtained for the sace of treatment of samples with plasma rich in nitrogen atoms. The long term stability of discharges and low pressure plasma created in atmoshere rich in water vapour is another scientific achivement. We found that radicals created by dissociation of water molecules interact with metallic materials and the result is the loss of surface properties that may eventually lead to instabilities in the DC discharges. 9.2. Pomen za razvoj Slovenije11 SLO_ Slovenska industrija se srečuje z vedno močnejšo konkurenco iz tretjih držav. Ohranitev trgov in s tem lastne proizvodnje vidi predvsem v novih, cenovno ugodnih in okolju prijaznih tehnologijah, ki zagotavljajo vrhunsko kakovost izdelkov. Žal mnoga slovenska podjetja nimajo zadosti lastnega kadra in sredstev za raziskave. Aktualni raziskovalni projekt omogoča raziskave, ki si jih sofinancer sicer ne bi mogel privoščiti. S tem se neposredno dviguje raven tehnološkega znanja in odpirajo možnosti za izboljšanje kakovosti izdelkov in posledično ohranjanje oziroma širitev proizvodnje. To je še posebej pomembno za manj razvito regijo kot je Bela krajina, ki se otepa s pomanjkanjem delovnih mest. ANG_ The Slovenian industry faces fierce competition from third countries and can only keep or increase the market share by development of new, ecologically benign technologies. These technologies are also characterized by high quality of products and thus high value added. Unfortunately many companies including our partner do not have enough resources in terms of skilled manpower, scientific equippment and available funds. This aplicatively oriented project enables research that would otherwise not be performed without the financial contribution from Agency. The results of such collaboration between public research organizations and industrial researchers improve the technological know how and open possibilities for improvement the quality of products and thus enhancement of production. This is especially important for Bela krajina, an underdeveloped Slovenian region. 10. Samo za aplikativne projekte! Označite, katerega od navedenih ciljev ste si zastavili pri aplikativnem projektu, katere konkretne rezultate ste dosegli in v kakšni meri so doseženi rezultati uporabljeni Cilj F.01 Pridobitev novih praktičnih znanj, informacij in veščin Zastavljen cilj t> DA O NE Rezultat Dosežen Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj Zastavljen cilj © DA O NE Rezultat Dosežen Uporaba rezultatov V celoti F.03 Večja usposobljenost raziskovalno-razvojnega osebja Zastavljen cilj © DA O NE Rezultat Dosežen Uporaba rezultatov Delno F.04 Dvig tehnološke ravni Zastavljen cilj © DA O NE Rezultat Dosežen Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih F.05 Sposobnost za začetek novega tehnološkega razvoja Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.06 Razvoj novega izdelka Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.07 Izboljšanje obstoječega izdelka Zastavljen cilj t> DA O NE Rezultat Dosežen bo v naslednjih 3 letih ^J Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih ^J F.08 Razvoj in izdelava prototipa Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.09 Razvoj novega tehnološkega procesa oz. tehnologije Zastavljen cilj © DA O NE Rezultat Dosežen Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih ^J F.10 Izboljšanje obstoječega tehnološkega procesa oz. tehnologije Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.11 Razvoj nove storitve Zastavljen cilj ') DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.12 Izboljšanje obstoječe storitve Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.13 Razvoj novih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov Zastavljen cilj © DA O NE Rezultat Dosežen ^J Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih ^J F.14 Izboljšanje obstoječih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.15 Razvoj novega informacijskega sistema/podatkovnih baz Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.16 Izboljšanje obstoječega informacijskega sistema/podatkovnih baz Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.17 Prenos obstoječih tehnologij, znanj, metod in postopkov v prakso Zastavljen cilj .> DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.18 Posredovanje novih znanj neposrednim uporabnikom (seminarji, forumi, konference) Zastavljen cilj *> DA O NE Rezultat Dosežen ^J Uporaba rezultatov V celoti ^J F.19 Znanje, ki vodi k ustanovitvi novega podjetja ("spin off") Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.20 Ustanovitev novega podjetja ("spin off") Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.21 Razvoj novih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.22 Izboljšanje obstoječih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.23 Razvoj novih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev Zastavljen cilj .> DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.24 Izboljšanje obstoječih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.25 Razvoj novih organizacijskih in upravljavskih rešitev Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.26 Izboljšanje obstoječih organizacijskih in upravljavskih rešitev Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.27 Prispevek k ohranjanju/varovanje naravne in kulturne dediščine Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.28 Priprava/organizacija razstave Zastavljen cilj DA NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.29 Prispevek k razvoju nacionalne kulturne identitete Zastavljen cilj D DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.30 Strokovna ocena stanja Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.31 Razvoj standardov Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.32 Mednarodni patent Zastavljen cilj © DA O NE Rezultat Ni dosežen ^J Uporaba rezultatov Ni uporabljen ^J F.33 Patent v Sloveniji Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov zJ F.34 Svetovalna dejavnost Zastavljen cilj .} DA © NE Rezultat zl Uporaba rezultatov zJ F.35 Drugo Zastavljen cilj O DA © NE Rezultat d Uporaba rezultatov zl Komentar 11. Samo za aplikativne projekte! 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 0 O O O G.01.02. Razvoj podiplomskega izobraževanja O 0 o o G.01.03. Drugo: O o o o G.02 Gospodarski razvoj G.02.01 Razširitev ponudbe novih izdelkov/storitev na trgu O O 0 O G.02.02. Širitev obstoječih trgov o o 0 o G.02.03. Znižanje stroškov proizvodnje o 0 o o G.02.04. Zmanjšanje porabe materialov in energije O 0 O O G.02.05. Razširitev področja dejavnosti o 0 o o G.02.06. Večja konkurenčna sposobnost o o 0 o G.02.07. Večji delež izvoza o o o 0 G.02.08. Povečanje dobička o o 0 o G.02.09. Nova delovna mesta o 0 o o G.02.10. Dvig izobrazbene strukture zaposlenih O 0 O O G.02.11. Nov investicijski zagon ® o o o G.02.12. Drugo: o o o o G.03 Tehnološki razvoj G.03.01. Tehnološka razširitev/posodobitev dejavnosti O O 0 O G.03.02. Tehnološko prestrukturiranje dejavnosti O 0 o o G.03.03. Uvajanje novih tehnologij o o o 0 G.03.04. Drugo: o o o o G.04 Družbeni razvoj G.04.01 Dvig kvalitete življenja ® o o o G.04.02. Izboljšanje vodenja in upravljanja ® o o o G.04.03. Izboljšanje delovanja administracije in javne uprave ® o o o G.04.04. Razvoj socialnih dejavnosti 0 o o o G.04.05. Razvoj civilne družbe 0 o o o G.04.06. Drugo: O o o o G.05. Ohranjanje in razvoj nacionalne naravne in kulturne dediščine in identitete 0 O O O G.06. Varovanje okolja in trajnostni razvoj o O 0 O G.07 Razvoj družbene infrastrukture G.07.01. Informacijsko-komunikacijska infrastruktura 0 O O O G.07.02. Prometna infrastruktura 0 o o o G.07.03. Energetska infrastruktura 0 o o o G.07.04. Drugo: O o o o G.08. Varovanje zdravja in razvoj zdravstvenega varstva o 0 o o G.09. Drugo: O o o o Komentar 12. Pomen raziskovanja za sofinancerje, navedene v 2. točki12 1. Sofinancer Iskra Kondenzatorji d.d. Vrednost sofinanciranja za celotno obdobje trajanja projekta je znašala: 51.768,00 EUR Odstotek od utemeljenih stroškov projekta: 25,40 % Najpomembnejši rezultati raziskovanja za sofinancerja Šifra 1. Podjetje Iskra kondenzatorji je pridobilo potrebne veščine pri uporabi sodobnih plazemskih tehnologij. F.01 2. Raziskave, opravljene v okviru tega projekta, so pokazale, da je povsem realno v industrijskem okolju vpeljati novo, okolju prijazno tehnologijo. F.09 3. Raziskave so pokazale novo metodo za sprotno kontrolo tesnosti velikih vakuumskih sistemov, ki temelji na optični spektroskopiji. F.10 4. Raziskave so omogočile nova spoznanja na tehnološki ravni, posebej glede razplinjanja polimernih materialov v visokem vakuumu in s tem povezanimi nestabilnostmi. F.04 5. Raziskave so pokazale na pomen kovinskih materialov v vakuumski komori za funkcionalizacijo polimernih materialov in dale smernice za zagotavljanje enakomernosti obdelave. F.04 Komentar Ocena Raziskovalni projekt je prinesel rezultate, ki so skladni s pričakovanji. Podjetje razpolaga s potrebnimi podatki za vpeljavo novega tehnološkega postopka v proizvodnjo. 2. Sofinancer Vrednost sofinanciranja za celotno obdobje trajanja projekta je znašala: EUR Odstotek od utemeljenih stroškov projekta: % Najpomembnejši rezultati raziskovanja za sofinancerja Šifra 1. 2. 3. 4. 5. Komentar Ocena 3. Sofinancer Vrednost sofinanciranja za celotno obdobje trajanja projekta je znašala: EUR Odstotek od utemeljenih stroškov projekta: % Najpomembnejši rezultati raziskovanja za sofinancerja Šifra 1. 2. 3. 4. 5. Komentar Ocena 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 6., 7. in 8. 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 • so z vsebino zaključnega poročila seznanjeni in se strinjajo vsi soizvajalci projekta Podpisi: Miran Mozetič in podpis vodje raziskovalnega projekta zastopnik oz. pooblaščena oseba RO Kraj in datum: Ljubljana 19.4.2011 Oznaka poročila: ARRS-RPROJ-ZP-2011-1/104 1 Zaradi spremembe klasifikacije družbeno ekonomskih ciljev je potrebno v poročilu opredeliti družbeno ekonomski cilj po novi klasifikaciji. Nazaj 2 Samo za aplikativne projekte. Nazaj 3 Napišite kratko vsebinsko poročilo, kjer boste predstavili raziskovalno hipotezo in opis raziskovanja. Navedite ključne ugotovitve, znanstvena spoznanja ter rezultate in učinke raziskovalnega projekta. Največ 18.000 znakov vključno s presledki (približno tri strani, velikosti pisave 11). Nazaj 4 Realizacija raziskovalne hipoteze. Največ 3.000 znakov vključno s presledki (približno pol strani, velikosti pisave 11). Nazaj 5 V primeru bistvenih odstopanj in sprememb od predvidenega programa raziskovalnega projekta, kot je bil zapisan v predlogu raziskovalnega projekta oziroma v primeru sprememb, povečanja ali zmanjšanja sestave projektne skupine v zadnjem letu izvajanja projekta (obrazložitev). V primeru, da sprememb ni bilo, to navedite. Največ 6.000 znakov vključno s presledki (približno ena stran, velikosti pisave 11). Nazaj 6 Navedite največ pet najpomembnejših znanstvenih rezultatov projektne skupine, ki so nastali v času trajanja projekta v okviru raziskovalnega projekta, 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 62 - 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 7 Navedite največ pet najpomembnejših družbeno-ekonomsko relevantnih rezultatov projektne skupine, ki so nastali v času trajanja projekta v okviru raziskovalnega projekta, ki je predmet poročanja. Za vsak rezultat navedite naslov (največ 150 znakov vključno s presledki), rezultat opišite (največ 600 znakov vključno s presledki), 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 8 Navedite rezultate raziskovalnega projekta v primeru, da katerega od rezultatov ni mogoče navesti v točkah 6 in 7 (npr. ker se ga v sistemu COBISS ne vodi). Največ 2.000 znakov vključno s presledki. Nazaj 9 Pomen raziskovalnih rezultatov za razvoj znanosti in za razvoj Slovenije bo objavljen na spletni strani: http://sicris.izum.si/ za posamezen projekt, ki je predmet poročanja. Nazaj 10 Največ 4.000 znakov vključno s presledki Nazaj 11 Največ 4.000 znakov vključno s presledki Nazaj 12 Rubrike izpolnite/prepišite skladno z obrazcem "Izjava sofinancerja" (http://www.arrs.gov.si/sl/progproj/rproj/gradivo/), ki ga mora izpolniti sofinancer. Podpisan obrazec "Izjava sofinancerja" pridobi in hrani nosilna raziskovalna organizacija - izvajalka projekta. Nazaj Obrazec: ARRS-RPROJ-ZP/2011-1 v1.01 6F-E1-2F-52-11-E3-4B-F1-D5-93-B0-87-EB-A3-12-A6-CD-32-E0-E4