Projekti / Programi
01. januar 2004
- 31. december 2008
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.02.00 |
Naravoslovje |
Fizika |
|
| 2.09.00 |
Tehnika |
Elektronske komponente in tehnologije |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| P260 |
Naravoslovno-matematične vede |
Kondenzirane snovi: elektronska struktura, električne, magnetne in optične lstnosti, supraprevodniki, magnetna rezonanca, relaksacija, spektroskopija |
Tekoči kristali, mehka snov, optika, nelinearna optika, integrirana optika, laserji, biomedicinska optika, laserska medicina, optična pinceta
Raziskovalci (18)
Organizacije (2)
Povzetek
Raziskovalni program je osredotočen na raziskave optičnih pojavov v mehki snovi in na aplikacije v optoelektroniki, informacijski tehnologiji in medicini. Sestavljen je iz štirih sklopov. Prvi so raziskave površinskih interakcij tekočih kristalov in sorodnih delno urejenih snovi, poršinsko urejenih polimerov, posebej še fotoobčutljivih, in adsorbiranih velikih molekul z optično spektroskopijo in nelinearnimi optičnimi metodami. Raziskovali bomo tudi tekočekristalne kompozite, kot so holografske disperzije tekočih kristalov v polimerih. Drugi del so raziskave elementov integrirane optike, nelinearnih optičnih elementov in holografskega shranjevanja podatkov. Tretji del zajema študij interakcije svetlobnih sunkov z biološkimi tkivi in razvoj novih diagnostičnih ter terapevtskih aplikacij s področja laserske medicine. Četrti del predstavljajo raziskave z optično pinceto, od stohastične rezonance pri Brownovem gibanju do eksocitoze celic in vesiklov ter študij molekularnih motorjev.
Pomen za razvoj znanosti
Linearne in nelinearne interakcije svetlobe s snovjo so trenutno ena od najbolj aktivnih področij raziskav v fiziki. To je deloma posledica izjemne uporabnosti spektroskopskih in optičnih metod ne le v fiziki, temveč tudi v kemiji, biologiji, raziskavah materialov in medicini, deloma pa velikega bogastva optičnih pojavov, ki od izuma laserja pred skoraj 50 leti še do danes niso v celoti raziskani. V zadnjih dveh desetletjih je poleg tega zelo narasel tehnološki pomen optičnih pojavov v snovi, na primer pri prenosu, procesiranju in predstavitvi informacij, meritvah v okolju in v medicini. Tudi raziskave mehke snovi, ki zajema sisteme od delno urejenih tekočin do živih celic, se danes zelo hitro razvijajo. Predlagani program se umešča na sredino teh trendov in bo predvsem v obliki člankov v priznanih mednarodnih revijah prispeval k svetovnemu znanju. Raziskave na področju tekočih kristalov, holografskih fotopolimernih kompozitov in nelinearne optike bodo dala rezultate, uporabne v fotoniki, tehnološkem področju, kjer se obeta velik napredek za informacijske tehnologije, to je, pri prenosu, procesiranju in slikovni predstavitvi informacij. Tekočekristalni elastomeri so obetavni kot možni umetni mišični motorji in pri tem bodo dale razsikave dinamike fluktuacij bistvene nove informacije. Raziskave biopovršin s femtosekundnimi spektroskopskimi tehnikami so v svetu trenutno izjemno redke, zato predvidevamo, da bo predlagani projekt prinesel nova spoznanja o vezavi biomolekul na površine in mehanizmih njihove spontane organizacije v različne površinske arhitekture ter nove možnosti detekcije na funkcionalizirano površino vezanih biomolekul. Predvidene raziskave na področju fizike koloidnih sistemov in njihove manipulacije bodo prispevale k razvoju novih in prilagoditvi obstoječih eksperimentalnih metod za sintezo in karakterizacijo kompleksnih koloidnih sistemov, nova osnovna spoznanja o interakcijah med koloidnimi delci in nove možnosti izdelave miniaturiziranih laboratorijskih procesorjev na osnovi mikrofluidike. Raziskave uporabe laserjev v medicini bodo dale originalen prispevek k razvoju biomedicinske optike v svetovnem merilu. Izpolnitev nekaterih ciljev bo omogočila optimizacijo parametrov za izboljšano uspešnost in varnost laserske terapije ali razvoj novih terapevtskih aplikacij. Nove optične metode za neinvazivno karaterizacijo bioloških tkiv (npr. SFTR, VRS, LSI) lahko predstavljajo pomembno orodje za raziskave teh procesov in potencialno možnost za individualno vodenje terapije.
Pomen za razvoj Slovenije
Raziskovalni program Svetloba in snov je za Slovenijo pomemben, ker zagotavlja vzdrževanje stika s svetom na področju, ki ima širok pomen v znanosti in tehnologiji, daje osnovo za pouk mladih strokovnjakov, daje nova znanja na področju tekočih kristalov, modernih kompozitnih materialov, biofizike in fizike površin, aplikacij v laserski tehniki, optoelektroniki in uporabi laserjev v medicini, ki jih lahko izrabi slovensko gospodarstvo, in omogoča vključevanje Slovenije v evropske in druge mednarodne raziskovalne programe. Pri tem je treba poudariti, da je značilnost predlaganih raziskav tesna povezanost osnovne znanosti in aplikacij, kar omogoča hitro prehajanje raziskovalcev iz znanosti v tehnološko prakso. Področje je za Slovenijo posebej zanimivo, ker je na njem mogoče dobiti mednarodno relevantne rezultate z razmeroma skromnimi sredstvi in opremo. Tesen stik s svetom, ki so ga že doslej gojili raziskovalci na programu, zagotavlja, da se bo program lahko vključeval v mednarodne raziskave. V Sloveniji imamo razvito optoelektronsko industrijo, s katero je bil program že doslej tesno povezan. Zagotavlja usposobljene mlade strokovnjake in nova znanja, kar je bistveno za ohranjanje konkurenčnosti v svetu. Dosedanje delo raziskovalcev v skupini je že doslej konkretno prispevalo k razvoju laserjev in njihove uporabe o okviru delovanja podjetja Fotona d.d. in k razvoju uspešnega podjetja Balder. Raziskave polimernih površin in tekočekristalnih sistemov bodo doprinesle k tehnološkim izboljšavam tekočekristalnih svetlobnih preklopnikov, kot jih dela Balder. Raziskave neliearnih optičnih pojavov, laserskih sistemov in uporabe laserjev v medicini bodo podpora razvoju v Fotoni in se bodo lahko tudi prenesle direktno v medicinsko prakso. Raziskave na področju biomimetike in molekularne biofizike, predlagane v okviru programa, bodo ene prvih te vrste v državi in bodo predstavljale priložnost za razvoj novega bionanotehnološkega področja pri nas. Raziskave uporabe laserjev v medicini bodo prinesle razvoj mlade, a propulzivne interdisciplinarne vede (biomedicinska optika), s pričakovanimi koristmi na področjih klinične prakse, visoko tehnološke industrije s področja medicinskih optičnih naprav, ter visokošolskega izobraževanja. To prestavlja osnovo za ustvarjne tržne prednosti domače industrije, pa tudi večjo varnost in učinkovitost številnih laserskih posegov v lokalnem okolju. Glede na velik pomen, ki ga ima danes v svetu tematika predlaganega programa, je za visokošolsko izobraževanje v Slovenijo zelo pomembno, da ostane v koraku z razvojem na teh področjih. S tem bo v duhu bolonjske prenove naš univerzitetni sektor postal bolj zanimiv ne le za slovenske, ampak tudi za tuje študente in učitelje. V okviru programa bo teklo tudi neposredno sodelovanje med raziskovalci z univerze in iz inštitutov, kar bo prineslo uspešnejše povezovanje raziskovalnega z izobraževalnim sektorjem.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
