Ústav pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace

Transkript

1 Ústav pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace kde se zrodil NANOSPIDER TM Studentská 1402/ Liberec 1 tel.: cxi.tul.cz

2 Agenda Představení Výzkumné programy Materiálový výzkum (MV) Konkurenceschopné strojírenství (KS) Nabídky smluvního výzkumu Naši partneři Kontakt CENTRUM PRO NANOMATERIÁLY, POKROČILÉ TECHNOLOGIE A INOVACE CZ.1.05/2.1.00/

3 Ústav pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace Projekt započal 1. prosince 2009 na Technické univerzitě v Liberci. Jeden z prvních projektů tohoto typu v České republice, který podporuje dlouhodobé aktivity v oblasti inovací průmyslu kvalifikovaným personálem a špičkovým přístrojovým vybavením. Cíl projektu: Vytvořit vysoce sofistikované univerzitní výzkumné centrum s důrazem na aplikovatelnost výsledků výzkumu a vývoje v praxi. CENTRUM PRO NANOMATERIÁLY, POKROČILÉ TECHNOLOGIE A INOVACE CZ.1.05/2.1.00/

4 Zaměření a financování Centrum se soustředí na přípravu a aplikaci nových materiálů, převážně nanomateriálů a pokročilých strojních konstrukcí a technologií Program je financován z Evropského fondu pro regionální rozvoj (ERDF) a státního rozpočtu České republiky v rámci operačního programu Výzkum a vývoj pro inovace (VaVpI) Řídícím orgánem OP VaVpI je Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy Projekt spadá pod Ústav pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace (CxI), od února 2009 Ředitel CxI: doc. Ing. Petr Tůma, CSc. CENTRUM PRO NANOMATERIÁLY, POKROČILÉ TECHNOLOGIE A INOVACE CZ.1.05/2.1.00/

5 Lidé na CxI Lidé z fakult (FM, FT, FME,FEdu) + noví zaměstnanci 176 lidí pracuje v areálu CxI 145 výzkumných pracovníků CxI struktura: vedoucí vědečtí pracovníci a výzkumní pracovníci (50 zaměstnanců), mladí vědečtí pracovníci, nižší vědečtí pracovníci (61 zaměstnanců) technici/ laboranti (34 zaměstnanců). CENTRUM PRO NANOMATERIÁLY, POKROČILÉ TECHNOLOGIE A INOVACE CZ.1.05/2.1.00/

6 Vybavení a přístroje 100 přístrojů za > 250 mil. Kč (10mil ) SEM vysoké rozlišení ~ 1 nm, chemické analýzy (EDS, WDS) mikrostrukturální techniky (EBSD) 3D obraz AFM mikroskop CENTRUM PRO NANOMATERIÁLY, POKROČILÉ TECHNOLOGIE A INOVACE CZ.1.05/2.1.00/

7 Výzkumné programy Ústav pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace má za cíl stát se nejmodernějším výzkumným centrem pro vývoj a inovace v těchto oblastech: Materiálový výzkum soustředí se na výzkum, vývoj, procesy a aplikace pokročilých materiálů, převážně nanomateriálů Konkurenceschopné strojírenství soustředí se na výzkum, vývoj a využití pokročilých strojírenských technologií a konstrukcí, hlavně mechatronických systémů, pohonných jednotek a dalších komponent strojů a vozidel a pokročilých metod pro zpracování nových materiálů. CENTRUM PRO NANOMATERIÁLY, POKROČILÉ TECHNOLOGIE A INOVACE CZ.1.05/2.1.00/

8 Vedoucí programu: prof. Ing. Petr Louda, CSc. tel.: Orientace výzkumného programu: zpracování a využití nových pokročilých materiálů (převážně nanomateriálů) Materiálový výzkum Základní výzkumné aktivity: elektrostatické zvlákňování, příprava různých typů nanopovrchových úprav a nanomateriálových kompozitů Aplikovaný výzkum: zkoumání vlastností nanomateriálů a jejich využití ve specifických aplikacích, například vývoj filtrů, povrchových úprav v medicíně a strojírenství, biotechnologická a nanomateriálová úprava vody a mnoho dalšího CENTRUM PRO NANOMATERIÁLY, POKROČILÉ TECHNOLOGIE A INOVACE CZ.1.05/2.1.00/

9 Laboratoře materiálového výzkumu Oddělení přípravy a analýzy nanostruktur Oddělení fyzikálních měření Oddělení nanomateriálů v přírodních vědách Oddělení nanomateriálů a informatiky Laboratoř hodnocení nanovrstev Laboratoř nanokompozitních materiálů Laboratoř analytických metod Laboratoř mechaniky tekutin Laboratoř pro výrobu vzorků a prototypů výrobků Laboratoř chemických sanačních procesů Fyzikálně chemická laboratoř nanomateriálů Laboratoř biotechnologií Laboratoř aplikací nanomateriálů prof. Ing. Petr Louda, CSc. petr.louda@tul.cz prof. Ing. Václav Kopecký, CSc. vaclav.kopecky@tul.cz Doc. Dr. Ing. Miroslav Černík, CSc miroslav.cernik@tul.cz prof. Dr. Ing. Jiří Maryška, CSc. jiri.maryska@tul.cz CENTRUM PRO NANOMATERIÁLY, POKROČILÉ TECHNOLOGIE A INOVACE CZ.1.05/2.1.00/

10 Oddělení Přípravy a analýzy nanostruktur Laboratoře: Laboratoř hodnocení nanovrstev Laboratoř nanokompozitních materiálů Laboratoř analytických metod Cíle: Vývoj tenkých vrstev, nanokompozitů, modifikace polymerních materiálů za užití plazmatických metod Vybavení: SEM, AFM, Radio-frekvenční plazmatická Vakuová Dispoziční Komora, Iontový systém leštění, Kontakt: prof. Ing. Petr Louda, CSc.

11 Oddělení Fyzikálních měření Laboratoře: Laboratoř mechaniky tekutin Laboratoř pro výrobu vzorků a prototypů výrobků Cíle: Moderní, vysoko-výkonnostní textilní materiály pro výrobu chytrého oblečení, inovativní metody tkaní a technologie pro výrobu oblečení a textilních sendvičových struktur Vybavení: Procesní tomografie, termální kamery pro přesné měření povrchových teplot, přenosný rentgen pro strukturní analýzu, vysokorychlostní kamery Kontakt: prof. Ing. Václav Kopecký, CSc.

12 Oddělení Nanotechnologií a informatiky Laboratoře: Laboratoř aplikací nanomateriálů Cíle: Technologie pro nanovlákenné materiály, přípravu a jejich využití (filtrace, katalýzy, bariérové systémy) Vybavení: Analýzy poréznosti, filtrace HEPA, přenosný rentgen využívající fluorescence, přístroje pro měření velikosti částic Kontakt: prof. Dr. Ing. Jiří Maryška, CSc.

13 Oddělení Nanomateriálů v přírodních vědách Laboratoře: Laboratoř chemických sanačních procesů Laboratoř biotechnologií Fyzikálně-chemická laboratoř nanomateriálů Cíle: aplikace nových metod pro úpravu vody a čištění, aplikace nanomateriálů v procesech a technologiích sanace a studium potenciálních rizik nanomateriálů Vybavení: GC/MS - chromatograf, HPLC, ICP/MS, zeta-sizer částicový a molekulární analyzér, UV-VIS, sekvenátory genomů, analyzátory růstu bakteriálních kolonií pro přesné vyhodnocení znečistění půd a jejich efektivní sanace Kontakt: Doc. Dr. Ing. Miroslav Černík, CSc.

14 vedoucí výzkumného programu prof. Ing. Jaroslav Beran, CSc. tel.: Konkurenceschopné strojírenství Zaměření výzkumného programu: - sofistikované struktury výrobních mechanismů a robotů využívajících mechatronických systémů - nové pohonné jednotky pro stroje a mobilní zařízení - vývoj a optimalizace spolehlivých strojních konstrukcí - progresivní technologie pro zpracování technických materiálů Výzkum a vývoj je zaměřen na výrobu a automobilový průmysl s vysokým aplikačním potenciálem CENTRUM PRO NANOMATERIÁLY, POKROČILÉ TECHNOLOGIE A INOVACE CZ.1.05/2.1.00/

15 Laboratoře konkurenceschopného strojírenství Oddělení konstrukce strojů, nanovláken a netkaných materiálů Oddělení vozidel a motorů Oddělení aplikované mechaniky Oddělení průmyslových technologií Oddělení robotických soustav a mechatronických systémů Oddělení prototypových technologií a procesů Laboratoř přípravy nanovláken a nanopovrchů Laboratoř inovací textilních strojů Laboratoř pohonných jednotek Hydrodynamická laboratoř Laboratoř mechaniky Laboratoř progresivních strojírenských technologií Laboratoř třískových technologií a procesů Laboratoř robotických soustav Laboratoř řízených elektrických pohonů a servomotorů Laboratoř prototypových technologií a procesů prof. Ing. Jaroslav Beran, CSc jaroslav.beran@tul.cz prof. Ing. Celestýn Scholz, PhD. celestyn.scholz@tul.cz prof. Ing. Ladislav Ševčík, CSc. ladislav.sevcik@tul.cz prof. Dr. Ing. Petr Lenfeld petr.lenfeld@tul.cz doc. Ing. František Novotný, CSc. frantisek.novotny@tul.cz prof. Ing. Přemysl Pokorný, CSc. premysl.pokorny@tul.cz CENTRUM PRO NANOMATERIÁLY, POKROČILÉ TECHNOLOGIE A INOVACE CZ.1.05/2.1.00/

16 Oddělení Konstrukce strojů, nanovláken a netkaných materiálů Laboratoře: Laboratoř přípravy nanovláken a nanopovrchů Laboratoř inovací textilních strojů Cíle: Vývoj nových netkaných a nanovlákenných materiálů, teoretický výzkum pro výrobu a vlastnosti nanovlákenných materiálů, nové stroje a vybavení pro vlákenné a nanovlákenné struktury Vybavení: Laboratorní jednotky pro nanovlákna, vysoko-rychlostní termografické kamery Kontakt: prof. Ing. Jaroslav Beran, CSc.

17 Oddělení Vozidel a motorů Laboratoře: Laboratoř pohonných jednotek Cíle: Výzkum a vývoj ekologických pohonných jednotek s optimalizovaným přenosem a převodem energie pro vozidla, mobilní stroje a zařízení Vybavení: Powertrain testovací zařízení, FTIR spektrometr, emisní dynamometr, VISIOSCOPE a INDIMETER zařízení pro měření tlaku vnikajícím při spalování Kontakt: prof. Ing. Celestýn Scholz, CSc.

18 Oddělení Aplikované mechaniky Laboratoře: Hydrodynamická laboratoř Laboratoř mechaniky Cíle: Aktivní a pasivní vibračně-izolační systémy, měření hluku a vibrací (automobilových komponentů), měření proměnných při pohybu, deformaci, namáhání, tlaku, atd. za použití detektorů, senzorů a speciálních komor Vybavení: Klimatická komora, Hexapod platforma se 6 stupni volnosti, 25 tunová trhačka, vibrační zařízení Kontakt: prof. Ing. Ladislav Ševčík, CSc.

19 Oddělení Průmyslových technologií Laboratoře: Laboratoř progresivních strojírenských technologií Laboratoř třískových technologií a procesů Cíle: beztřískové technologie pro zpracování plastů, kompozitů, kovů a neželezných materiálů, hodnocení řezných sil, úběru materiálů, teploty a deformace Vybavení: vstřikovací formovací stroj pro tlakové vstřikování (PIM), pec pro technologii PIM, mobilní difraktometr, rentgenový systém se schopností detekce povrchové radiace Kontakt: Ing. Jaromír Moravec, Ph.D.

20 Oddělení Prototypových technologií a procesů Laboratoře: Laboratoř prototypových technologií a procesů Cíle: Implementace pokročilých technologií pro vývoj produktů a zařízení, vývoj produktů a zařízení s využitím nových procedur a metod Vybavení: 3D tiskárny první tiskárna se schopností kombinovat dva materiály, LAO vlákenný laser s výstupem na 400W a laserovou řezací hlavou, 3D tiskárny využívající ABS materiál Kontakt: Ing. Petr Zelený, Ph.D.

21 Oddělení Robotických soustav a mechatronických systémů Laboratoře: Laboratoř robotických systémů Laboratoř řízených elektrických pohonů a servomotorů Cíle: Řešení specifických návrhů průmyslových robotů, implementace principů a mechanismů s vysokým stupněm inteligence a nových materiálů v robotických systémech Vybavení: Roboty s dvojitým ramenem pro manipulaci se žhavým sklem, vývoj pokročilých technologií v oblasti automatizovaných systémů, strojírenství a robotiky, ROBOTUL Kontakt: doc. Ing. František Novotný, CSc.

22 CENTRUM PRO NANOMATERIÁLY, POKROČILÉ TECHNOLOGIE A INOVACE CZ.1.05/2.1.00/ Naši partneři

23 Způsoby spolupráce Smluvní výzkum Společné projekty Výzkum a vývoj Služby Asociace- Konsorcium

24 Národní a mezinárodní granty 42 grantů indikátory zasmluvněno Celkově: mil Kč (70 mil ) CxI: 300 mil Kč (12 mil ) EUREKA 7.FP TAČR-CK GAČR TAČR- ALFA MPO-TIP 2012: zapojen do 42 projektů VaV Celkový rozpočet (všichni partneři) 1,7 miliardy Kč, CxI: 300 mil. Kč 2012: zhruba 75 mil. Kč (ukazatele 4,7 mil.) Návrh: 13x GACR, 31x TACR,

25 x 1000 Kč Smluvní výzkum Smluvní výzkum - tržby (Předpověď 2013) Plan Reality

26 Nano a bio technologie šetrné k životnímu prostředí pro čištění půd a vody 2 univerzitní + AS CR + 6 soukromých partnerů TUL, UPOL, MBU, AQUATEST, GEOtest, DEKONTA, MEGA, AECOM CZ, LAC Cíl: ZVÝŠENÍ KONKURENCESCHOPNOSTI České republiky v technologiích čištění vody, půd a souvisejících oblastí včetně nano a bio technologií spolu s technologiemi šetrnými k životnímu prostředí, zajišťující významné obchodní příležitosti.

27 Centrum Josefa Božka pro automobilový průmysl 4 univerzitní + 9 průmyslových partnerů TUL, ČVUT, VUT Brno, VŠB, Škoda Auto a.s., TÜV SÜD Czech s.r.o., Ricardo Prague s.r.o., MOTORPAL a.s., Honeywell, spol. s r.o., BRANO a.s., ČZ a.s., AICTA Design Work, s.r.o., TATRA, a.s. Cíl: Snížení spotřeby fosilních paliv Snížení emisí CO 2 Zvýšení bezpečnosti a komfortu Zvýšení konkurenceschopnosti v rozvojových zemích

28 prof. RNDr. David Lukáš, CSc. tel.: Koaxiální elektrostatický spiner Příklad komerčního řešení Spiner je složen ze dvou plnících komor a jedné odpadní komory pro odvod nezvlákněného polymerního materiálu. Mezi plnící komorou a odpadní komorou je elektroda spojená se zdrojem vysokého napětí. Princip této technologie je založen na elektrostatickém zvlákňování lehkého dvouvrstvého polymeru a vytvoření koaxiálního (jádro-obal) vlákna. Výhodou je vytvoření většího počtu proudů polymeru a vysoká produktivita zařízení. CENTRUM PRO NANOMATERIÁLY, POKROČILÉ TECHNOLOGIE A INOVACE CZ.1.05/2.1.00/

29 Ing. Tomáš Martinec, PhD. tel.: Příklad komerčního řešení Technologie syntetické kůže Spolupracujeme se společností Magna na vývoji nového typu stroje na výrobu syntetické kůže, za použití technologie Slush Molding. Základním principem této technologie je zahřátí formy na požadovanou teplotu za použití infračervených zářičů a aplikace materiálu ve stavu prášku. Výhody nového zařízení: K zahřátí formy jsou použity pouze infračervené zářiče. To vede k velkým úsporám energie a výrazně kratšímu času výroby. Možnost lokálního řízení teploty. Kontrolované lokální změny v tloušťce (například v oblasti airbagu), které nenabízí nikdo jiný na trhu. CENTRUM PRO NANOMATERIÁLY, POKROČILÉ TECHNOLOGIE A INOVACE CZ.1.05/2.1.00/

30 prof. Ing. Přemysl Pokorný, CSc. Naše vybavení k vaším službám (příklad) : premysl.pokorny@tul.cz tel.: Object Connex 500 Špičková 3D tiskárna Možnost použití dvou materiálů zároveň (Poly Jet Matrix) Tištění ze 14 různých materiálů 114 kombinací Nové materiály a kombinace ve vývoji Tloušťka vrstvy μm Pracovní plocha mm CENTRUM PRO NANOMATERIÁLY, POKROČILÉ TECHNOLOGIE A INOVACE CZ.1.05/2.1.00/

31 Studentská 1402/ Liberec 1 tel.: cxi@tul.cz cxi.tul.cz Research on the Top