Schválené projekty 2014

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2014

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 50 638 tis.Kč

Z toho 2.5%  - 1 265 950 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakultapřidělená částka v tis. Kč
FBI  1 186
EKF  5 453
FAST  3 351
FS 11 385
FEI 12 892
HGF  5 937
FMMI  7 377
CNT  1 791
CELKEM 49 372

 

KódSP2014/82
Název projektuOrgano-anorganické nanokompozitní materiály na bázi vrstevnatých silikátů
ŘešitelHundáková Marianna Ing., Ph.D.
Školitel projektu
Období řešení projektu01.01.2014 - 31.12.2014
Předmět výzkumu Předmětem výzkumu bude příprava a charakterizace nanokompozitních materiálů na bázi vrstevnatých silikátů s cílem jejich využití jako antimikrobiálních materiálů, či materiálů se zlepšenými užitnými vlastnostmi.
Vrstevnaté silikáty budou upravovány mechanickými (mletí a sítování) a chemickými postupy (pomocí kyselin a organických sloučenin) za účelem jejich aktivace a použití jako vhodných nosičů aktivních složek. Aktivní složky (např. nanočástice kovů a jejich oxidů, chlorhexidin, hydroxyapatit či jejich kombinace) budou na silikátových matricích připravovány modifikacemi pomocí vhodných organických a anorganických sloučenin. Vybrané modifikované materiály budou zakomponovány do mukoadhezivních filmů, či použity jako plniva např. polymerních matric.
Připravené modifikované materiály s obsahem aktivních složek budou obohacovat výsledné nanokompozity o požadované funkční vlastnosti, jako antibakteriální a antimykotický účinek, či zlepšené mechanické a tepelné vlastnosti v případě jejich zakomponování do polymerní matrice.
Nedílnou součástí řešení bude využití molekulárního modelování jako moderního analytického nástroje při charakterizaci a designu nových funkčních nanomateriálů. Všechny výpočty budou prováděny v těsné součinnosti s vyvíjenou technologií a v kombinaci s ostatními analytickými metodami poskytne doplňující informace o struktuře připravovaných nanomateriálů.

Na řešení projektu se budou aktivně podílet dva studenti doktorského studia (Ing. L. Pazourková a Ing. D. Hlaváč) a jeden student magisterského studia (Bc. D. Honěk), dále Ing. S. Holešová, Ph.D. a odpovědný řešitel Ing. M. Hundáková, Ph.D., která již má zkušenosti s vedením několika předchozích projektů SGS. Jako konzultant při řešení projektu bude pomáhat RNDr. Marta Valášková, DSc. (školitelka Ing. L. Pazourkové), vhledem k jejím bohatým zkušenostem s řešenou problematikou.
Kvalifikace členů řešitelského týmu plyne z jejich vědeckovýzkumných aktivit v rámci řešení disertačních prací a dále z řešení předchozích projektů SGS, ze kterých byly publikovány např. v roce 2013 tyto výstupy:
1. Hundáková M., Valášková M. et al. Silver and/or copper vermiculites and their antibacterial effect. Acta Geodyn. Geomat., vol. 10, no. 1(169), 2013, p. 97-104.
2. Hundáková M., Valášková M., Seidlerová J. Stability of silver and copper on clay minerals in water and their antibacterial activity, In 5-th International Conference NANOCON 2013, 16.-18. October 2013, přijato k tisku.
3. Pazourková L., Čech Barabaszová K., Hundáková M. Preparation of hydroxyapatite/clay mineral nanocomposite, In 5-th International Conference NANOCON 2013, 16.–18. October 2013, přijato k tisku.
4. Samlíková M., Holešová S., Valášková M., Hundáková M., Pazdziora E., Kimmer D. Antibacterial Vermiculite-Chlorhexidine/Polyethylene Nanocomposites, In 5-th International Conference NANOCON 2013, 16.–18. October 2013, přijato k tisku.
5. Hlaváč D., Tokarský J., Holešová S., Samlíková M., Valášková M. Structure characterization of the antibacterial chlorhexidine/kaolinite composite, In 5-th International Conference NANOCON 2013, 16.–18. October 2013, přijato k tisku.
Členové řešitelského týmuIng. Dominik Hlaváč
Bc. Dominik Honěk
Ing. Marianna Hundáková, Ph.D.
Ing. Lenka Pazourková
Ing. Sylva Holešová, Ph.D.
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)Cílem projektu je příprava a charakterizace nanokompozitních materiálů zahrnujících ve své kompozici modifikované vrstevnaté silikáty, které budou vykazovat antimykotické a antimikrobiální vlastnosti, či zlepšení výsledných mechanických a tepelných vlastností.

Řešení bude zahrnovat:
1. Mechanickou a chemickou aktivaci vrstevnatých silikátů (fylosilikátů)
– mechanická aktivace bude zahrnovat zejména mletí vstupního materiálu a získání vhodné velikostí frakce,
- chemická aktivace bude zahrnovat úpravu vstupního materiálu vhodnými kyselinami a anorganickými (příprava monoionní formy) či organickými sloučeninami (příprava organo-formy) pro získání požadovaných strukturních vlastností fylosilikátové matrice k dalším modifikacím.
2. Modifikaci původních či aktivovaných fylosilikátů organickými a anorganickými sloučeninami s cílem přípravy aktivních složek ukotvených na fylosilikátové matrici
– modifikace bude zahrnovat přípravu nanočástic kovů či jejich oxidů (Ag, Cu, Ce aj.) vykazujících antibakteriální vlastnosti, interkalaci organických sloučenin např. chlorhexidinu používaného pro léčbu mykotických a bakteriálních onemocnění v dutině ústní.
- pozornost bude také věnována studiu stability aktivních složek na matricích
3. Zakomponování modifikovaných fylosilikátů do mukoadhezivních filmů, či polymerních příp. dalších matric
- vybrané modifikované materiály budou zakomponovány do mukoadhezivních filmů ve snaze připravit vhodnou lékovou formu ve spolupráci s farmaceutickou fakultou VFU Brno, dále budou použity jako plniva polymerních matric ve spolupráci s firmou SPUR a.s. a UTB Zlín.
4. Charakterizace materiálů pomocí analytických metod
- připravené modifikované fylosilikáty a kompozity budou charakterizovány pomocí analytických metod: RTG-fluorescence, RTG-difrakce, IČ-spektroskopie, Skenovací elektronové a Optické mikroskopie. Analýzy výluhů budou prováděny pomocí ICP-AES a AAS.
5. Testování funkčních vlastností připravených materiálů
- mechanické vlastnosti nanokompozitních materiálů budou analyzovány např. pomocí testu krípu, tahových křivek, či DTA ve spolupráci s UTB Zlín,
- antibakteriální účinky, kromě jiného účinnost na mikroflóru dutiny ústní, připravených materiálů budou testovány na několika typech bakterií ve spolupráci se Zdravotním ústavem v Ostravě.
6. Molekulární modelování
- bude využito při charakterizaci a designu nanomateriálů. Pomocí empirických silových polí molekulární mechaniky bude studována jednak struktura připravených nanokompozitních materiálů, jednak specifické interakce mezi aktivními složkami a fylosilikátovou matricí. Řešení bude obsahovat: (1) generování iniciálních modelů, (2) jejich parametrizace, (3) volba optimalizačních postupů a (4) konfrontace výsledků s experimentem.

Předpokládané výstupy vědeckovýzkumných aktivit
Získané experimentální výsledky budou:
- součástí dvou disertačních prací (rok obhajoby–2015)
- součástí bakalářské práce (rok obhajoby–2014)
- prezentovány členy řešitelského týmu na mezinárodní konferenci
- publikovány v odborném zahraničním časopise s Impact faktorem (min.1 publikace)
- publikovány ve sborníku v uznávané databázi (3 příspěvky)
- publikovány v zahraničním recenzovaném časopise (2 příspěvky).

Harmonogram řešení zahrnuje 4 etapy:
I. etapa
- mechanické a chemické modifikace vrstevnatých silikátů
II. etapa
- příprava aktivních látek na fylosilikátových nosičích
- studium stability
- charakterizace materiálů analytickými metodami
- molekulární modelování struktury připravených materiálů
III. etapa
- zakomponování fylosilikátových plniv do mukoadhezních filmů či polymerních matric
- charakterizace materiálů analytickými metodami
- vyhodnocování získaných výsledků a práce na prvních výstupech projekt
IV. etapa
- testování funkčních vlastností připravených nanokompozitů
- molekulární modelování struktury připravených materiálů
- vyhodnocování získaných výsledků a práce na výstupech projektu.

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
0,-0,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)0,-0,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti0,-0,-
2. Stipendia34500,-34500,-
3. Materiálové náklady38500,-49059,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek3000,-0,-
5. Služby46500,-39759,-
6. Cestovní náhrady17000,-16182,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory15500,-15500,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady155000,-
Uznané náklady155000,-
Celkem běžné finanční prostředky155000,-155000,-