Tekstilna kemija in napredni tekstilni materiali

Naše dejavnosti na področju razvoja naprednih tekstilnih materialov in tehnologij so usklajene z najnovejšimi svetovnimi trendi in zahtevami, kot je razvoj tekstilij / tekstilnih kompozitov za različne namene, usmerjenih v ustvarjanje večnamenskih (multifunkcionalnih) in pametnih tekstilij, kar je izjemno težko doseči hkratno in z želeno učinkovitostjo. Slednje bo torej cilj naše programske skupine "Tekstilna kemija in napredni tekstilni materiali" z uporabo naprednih tehnologij in pristopov zelenega, trajnostnega gospodarstva. Cilji našega raziskovalnega dela so usmerjeni v razvoj pametnega in (več/multi) funkcionalnega tekstila in kompozitnih materialov za: i) aktivno embalažo, ii) medicinsko uporabo in iii) tehnično / inženirsko uporabo in temeljijo na integraciji nano - in biotehnologij, hkrati z vključevanjem krožnega koncepta in krožnih poslovnih modelov. Poleg tega bodo preučene fizikalne, kemijske, strukturne, termične, natezne in morfološke lastnosti vlaken, da bi razumeli funkcionalnost v odvisnosti od specifičnih lastnosti. Vpogled v površinske in interakcijske pojave, ki posreduje globlje razumevanje funkcionalnosti materiala in njihove uporabnosti ter omogoča povratno manipulacijo lastnosti za optimizacijo materialov, predstavlja pomemben cilj tega projekta. Slednje bo tudi privedlo do razvoja novih raziskovalnih metod, znanstvenih pod-področij in izvirnih znanstvenih pristopov. Tako kompleksen pristop na področju Tekstilne kemije še ni bil obravnavan in predstavlja inovativen način raziskovanja, vse od tehnološke ravni TRL1-TRL9. Skupina ima interdisciplinarno in komplementarno strukturo, aktivnosti PS pa so usklajene s politiko Obzorja Evropa in nacionalno pametno strategijo S4 ter krožno politiko EU in vizijo EU Tekstilne platforme. Najpomembneje je, da je naša PS sinhronizirana s potrebami slovenske in evropske industrije in predstavlja izhodišče za razvoj naprednih izdelkov in procesov pri proizvodnji in predelavi tekstilnih in kompozitnih materialov in bo tako vplivala na tehnološki razvoj in preusmeritev proizvodnje na izdelke z visoko dodano vrednostjo ter tako povečala konkurenčnost slovenske in EU industrije.

Ker je večnamenskost / funkcionalnost večine materialov ključnega pomena in je odvisna od specifičnih lastnosti, je delo programske skupine močno osredotočeno tudi na karakterizacijo lastnosti materialov (površinske lastnosti, struktura, mehanske lastnosti in morfologija materialov itd.) in razumevanja soodvisnosti med strukturo, morfologijo, površinskimi lastnostmi in funkcionalnostjo. Kar zadeva temeljna znanja in znanstveni doprinos, je poseben poudarek namenjen razumevanju površinskih parametrov in pojavov interakcij, da se poglobi razumevanje funkcionalnosti in njene korelacije za optimizacijo materiala, ob uporabi najnaprednejših tehnik, kot so: XPS, ToF-SIMS, AFM, SEM - EDS, konfokalno-Ramanova spektroskopija, goniometrija/tensiometrija, zeta potencial, itd. Poglobila se bodo naslednja znanja: i) lastnosti površin v primerjavi z notranjostjo "bulk" materiala; ii) modelnih površin v primerjavi z realnimi površinami › modelni materiali v primerjavi z realnimi materiali › uporabnost le-teh; iii) razmerja med fizikalno-kemijskimi parametri in njihova korelacija s končnimi lastnostmi in specifično funkcionalnostjo; in iv) študije interakcij tekstilnega materiala z nebiološkimi materiali (polimeri, barvila, kovine, keramika in drugo) kot tudi biološkim medijem (celice, bakterije, glive, virusi). Projekt bo sledil glavnim ciljem s pomočjo visoko usposobljene in izkušene raziskovalne skupine interdisciplinarne in komplementarne narave. Novo znanje bomo posredovali posredno in neposredno študentom (predavanja, diplomske, magistrske doktorske in projektne naloge) in postdoktorandom. Posebna pozornost bo namenjena objavljanju in razširjanju doseženega razvoja in rezultatov projekta znanstveni skupnosti in širši javnosti. Izvajale se bodo skrbno načrtovane dejavnosti diseminacije znanja (npr. objavljanje znanstvenih člankov v revijah z velikim faktorjem vpliva in odprtim dostopom; udeležba na konferencah na nacionalni in mednarodni ravni, zlasti kot vabljena predavanja. Nadalje bo razširjanje rezultatov zainteresirani javnosti potekalo preko delavnic in medijev (TV, časopisi, spletna mesta, Facebook, itd.)), vključno z organizacijo mednarodnega simpozija, da bi še učinkoviteje promovirali in pospeševali temo in rezultate dela programske skupine. Prav tako je treba opozoriti, da bodo člani ekipe, ki so že zelo dejavni na mednarodni ravni, zagotovili še več nacionalnih in mednarodnih znanstvenih mrež v smislu prijave prihodnjih večjih projektov v okviru Obzorja Evropa, nacionalnih programov in drugih programov EU kot tudi različnih dvostranskih (bilateralnih) projektov in industrijskih raziskav.

Zdravstveno varstvo: V okviru programa se bodo razvijali sanitetni izdelki in medicinski tekstil ter medicinski pripomočki z modifikacijo tekstilij, pripravo visoko zmogljivih kompozitov, kot elektropredenjem nanovlaken. Poseben segment se bo osredotočil tudi na nove osebne zaščitne materiale (PPM) in osebno zaščitno opremo (OZO) v boju proti pandemiji COVID -19. Projekt bo imel učinkovit doprinos tudi na drugih področjih zdravstvenega sektorja, povezanega z zdravjem, kjer so zaželene protibakterijske, protivirusne in mikrobiotske lastnosti, kot so medicinski vsadki (žične opornice, katetri, srčne zaklopke, itd.) in obloge za rane. Razvoj medicinskih pripomočkov z aktivno bioaktivno površino, ki deluje na biološko okolje na protimikroben in zaviralen način, ter je biofilm inhibitoren, je v veliko družbeno korist, kar je jasno navedeno tako v dokumentih EU kot v Akcijskem programu S4 (Slovenska strategija pametne specializacije)na področju "Zdravja", v prednostnih področjih "Resistentne bakterije" in "Naravna zdravila in kozmetika". Naš cilj je razviti nove aktivne površine tekstilij in kompozitov z uporabo naravnih substanc kot premazov in polnil, kar je v skladu z ukrepi za zmanjšanje uporabe antibiotikov in zmanjšanje problema odpornosti na antibiotike. Preprečevanje širjenja antibakterijske rezistence AMR je tudi ena od prednostnih nalog politike Evropske komisije in je prednostna naloga Slovenije in prvi cilj slovenskih akcijskih načrtov S4, na področju Zdravstvo-medicina. Z uporabo naravnih in biološko razgradljivih snovi bomo upoštevali tudi vse strožje okoljske in varnostne predpise EU. Ta program bo še posebej pozitivno vplival na staranje prebivalstva, saj je starejše prebivalstvo bolj izpostavljeno uporabi medicinskih materialov in pripomočkov, kar bo privedlo do boljšega zdravja in boljše kakovosti življenja. Slednje je pomembno, saj naj bi se svetovno prebivalstvo, staro 65 ali več let, do leta 2050 potrojilo. Zaščita naravne in kulturne dediščine: Del naših raziskav se nanaša tudi na zaščito in ohranjanje kulturne dediščine. Projekt bo zagotovil, razširil in razširjal znanje z zagotavljanjem učinkovitega ohranjanja in novih zaščitnih pristopov kulturne dediščine na osnovi vlaken, kar je izjemno pomembno za premagovanje sedanjih pomanjkljivosti zaščite objektov kulturne dediščine, povezane z staranjem in nihanjem klimatskih razmer in tako neprecenljiva rešitev za ohranitev njihovih izvirnih vrednosti za prihodnje generacije. Ohranjanje zgodovinskega okolja podpira družbeno in kulturno blaginjo prebivalcev in prispeva k državljanskemu ponosu. Promocija države: Članstvo v odborih, združenjih, v mrežah EU, predavanja na tujih univerzah, vabljena predavanja, mednarodne koordinacije projektov in visokokakovostni članki ter mednarodne nagrade, vse to se odraža v našem delu in se bo še naprej pojavljajo v takšnem obsegu kar bo pripomoglo k promociji naše države. Dostop do tujega znanja in vključenost v mednarodno delitev dela: Mednarodno mreženje v EU projektih, dvostranskih projektih, projektih ITN, izmenjave Erasmus,MCentra odličnosti Teaming, omogočajo izmenjavo in dostop do znanja in infrastrukture ter dobrih praks. Z več univerzami v EU smo že vzpostavili uspešno sodelovanje, kar omogoča dostop do tujega znanja, komplementarnost le tega in prenos najboljših praks. Razvoj človeških virov: Program bo omogočil razvoj posameznikov, ki lahko izkoristijo svoj polni potencial, in bo pomembno prispeval k ciljem programske skupine, ob upoštevanju potreb programske skupine kot posameznikov ter njihove poslovne in osebne vizije. Večina mladih raziskovalcev je vidnih na trgu dela in naši raziskovalci so priznani po vsem svetu. Prav tako se osredotočamo na nediskriminacijo katerekoli rase in / ali spola, vendar si prizadevamo odstraniti vse ovire in spodbuditi sodelovanje žensk in drugih prikrajšanih skupin. Usmerjeni smo v aktivnosti; vključno z takim razporedom dela, ki omogoča ravnovesje med delom / življenjem / družino, in da se hkrati spodbudi udeležba žensk. Posledično so bila ustvarjena z delovanjem naših programskih skupin nova delovna mesta in bo to še izrazitejše v prihodnosti. V naši programski skupini so tudi raziskovalci iz tujine, kar se bo nadaljevalo s EU programi , predvsem ITN, Teaming in Erasmus in na ta način se bo pospešilo mednarodno mreženje in preplet različnih nacij mladih ljudi, kar ima poleg znanstvenih tudi socialni vpliv. Nenazadnje bo naše raziskovalno delo vplivalo na razvoj dodiplomskega in podiplomskega izobraževanja na področju tekstilnih materialov in tehnologij, kar bo pomembno prispevalo k razvoju visokega šolstva in s tem k oblikovanju družbe znanja.