TDK Tájékoztató 2016 Területek, témák, lehetőségek
Menyhárd Alfréd Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék
Kállay Mihály Tanszékvezető Budapest 2016. február 24.
1
Fizikai-kémia A kémia azon ága, amely az anyagok fizikai tulajdonságai és a kémiai összetétel, szerkezet, és átalakulások közötti összefüggésekkel foglalkozik.
Egyensúly Szerkezet Változás
2
Anyagtudomány Definíció: az anyagok gyártástechnológiája, szerkezete és tulajdonságai közötti kapcsolat feltárása
fém kerámia műanyag szál fa intelligens és funkcionális anyagok
3
Csoportok
Felületkémia – László Krisztina, 1893, klaszlo@ Kolloidkémia – Hórvölgyi Zoltán, 2911, zhorvolgyi@ Lágy anyagok – Szilágyi András, 3518, aszilagyi@ Műanyag – Menyhárd Alfréd, 3477, amenyhard@ Spektroszkópia – Kállay Mihály, 1623, kallay@ Szálasanyagok – Csiszár Emília, 1423, ecsiszar@ @mail.bme.hu
4
Felületkémia LÁSZLÓ KRISZTINA
[email protected]
1. SZÉN NANORÉSZECSKÉKKEL KAPCSOLATOS KUTATÁSOK (Szén nanocső, grafén, grafén-oxid) ● Viselkedésük a környezetben ● Társított rendszereik Lágy gélekkel (szabályozott hatóanyag leadás) Fémorganikus térhálóval (nanoradiátoros gáztárolás) 2. SZÉN AEROGÉLEK, POLIMER ALAPÚ SZENEK
● Szabályozható tulajdonságok alkalmazás-orientált előállítás ● Katalizátor ● Tüzelőanyag cella
5
[email protected]
Kolloidkémia A kolloidkémia a fizikai kémia részterülete, amely az anyag kolloid állapotával, a nanoszerkezetű anyagokkal foglalkozik. A kolloidtudomány kiemeltségének lényeges oka, hogy a kolloidoknak rendkívül nagy jelentőségük van a tradicionális iparágakban, a mezőgazdaságban, a biológiában, az orvostudományban és az újkori nanotechnológiákban.
Fő témakör: nanoszerkezetű bevonatok Funkciók: ● antibakteriális ● antireflexiós ● fotokatalitikus ● fotovoltaikus ● korróziógátló ● öntisztító ● vízlepergető
Alkalmazások: ● gyógyászat ● jegesedésgátlás ● korrózióvédelem ● napelemgyártás ● szenzorika ● világítástechnika stb. 6
6
Lágy Anyagok
[email protected]
Reszponzív polimerek és gélek
szabályozható kémiai és fizikai-kémiai tulajdonságú polimerek szintézise (szerves kémia!); multireszponzív, biokompatibilis gélek; szabályozott hatóanyag-leadás orvosi és kozmetikai alkalmazásokban; erős és szívós polimer gélek 3D nyomtatása; gél alapú enzimhordozók fejlesztése; festékek reológiai vizsgálata
7
Műanyag
[email protected]
Természetes és biodegradálható polimerek (politejsav, cellulóz, keményítő, lignin) Biopolimer vázanyagok szövettenyésztéshez PE stabilizálás természetes molekulákkal Szabályozott hatóanyag-leadó rendszerek Funkcionális kompozitok és nanokompozitok Kristályszerkezet módosítása, gócképzés Aktív csomagolóanyagok
8
Spektroszkópia
[email protected]
Spektroszkópia: fotokróm anyagok vizsgálata fluoreszcens próbák biomolekulák kimutatására királis anyagok abszolút konfigurációjának meghatározása cirkuláris dikroizmus spektroszkópiával
Elméleti kémia: kvantumkémiai módszerek fejlesztése kvantumkémiai módszerek alkalmazása 9
Szálak – Cellulóz - Nanocellulóz
[email protected]
• Enzimes textiltechnológiák – hatékonyságnövelés Enzim diffúziójának a fokozása: Kisfrekvenciás ultrahang Kavitáció Mikrojet hatás
Szálfelület aktiválása: Hidegplazma kezelés Hidrofil szálfelület Funkcionalizálás
XXXII. OTDK (2015) Anyagtudomány-1 Szekció − I Díj: Gönczi Barbara
• Nanocellulóz és nanokeményítő: előállítás és ígéretes alkalmazások 35
Tű alakú cellulóz nanoviszkerek
Színtelen és átlátszó film
Tensile Stress (MPa)
30 25
NCC-S-0 NCC-S-1 NCC-S-2 NCC-S-5 NCC-S-10
20 15 10 5 0 0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Strain (%)
Kiváló szilárdságú film
Külső kapcsolatok
Lipid kettősrétegek kölcsönhatásának: kvantummechanika és/ vagy kísérleti vizsgálat (MTA TTK Biomolekuláris Önrendeződés Kutatócsoport, belső konzulens: Szilágyi A.)
Nanomedicina: gyógyszerhordozó liposzómák fejlesztése (MTA TTK Biológiai Nanokémia Osztály – Szilágyi A.) Műszaki kerámiák, funkcionális nanoszemcsék, plazmakémia a környezetvédelemben (MTA TTK Plazmakémiai Kutatócsoport, belső konzulens: Szilágyi A.) MTA TTK MFA Kerámia és Nanokompozitok Osztály, Fotonika Osztály, Mikrotechnológiai Osztály – Hórvölgyi Z. MTA TTK MFI, Biológiai Nanokémia Osztály – Hórvölgyi Z. MTA TTK, AKI, Funkcionális és Szerkezeti Anyagok Osztály – Hórvölgyi Z. Debreceni Egyetem, Kolloidkémiai Tanszék – László K. BME Atomfizika Tanszék – László K.
11
Kapcsolatok
Felületkémia – László Krisztina, 1893, klaszlo@ Kolloidkémia – Hórvölgyi Zoltán, 2911, zhorvolgyi@ Lágy anyagok – Szilágyi András, 3518, aszilagyi@ Műanyag – Menyhárd Alfréd, 3477, amenyhard@ Spektroszkópia – Kállay Mihály, 1623, kallay@ Szálasanyagok – Csiszár Emília, 1423, ecsiszar@ @mail.bme.hu
http://www.mua.bme.hu/hallgatok/letoltesek/nyilvanos_tartalom/TDK/ http://oktatas.ch.bme.hu/oktatas/konyvek/fizkem/MSc-Anyagtudomany-szakirany/2016-tavasz/ 12