Leta 2019 je bil podeljen ameriški patent (US 10,322,001), s katerim smo zaščitili postopek priprave večslojne prevleke na kostnih vsadkih s porozno površino. Glavna komponenta večslojne prevleke je nanopartikularno bioaktivno steklo v površinskem sloju vsadka. V biološkem okolju se bioaktivno steklo razgradi in pomaga tvoriti kost, s čimer se izboljša osteointegracija vsadka na snovi titatna v kost. Patent je osnovan na predhodni ekspertizi, ki jo je razvila članica programske skupine dr. Nataša Drnovšek, ki je že v okviru svoje doktorske disertacije z naslovom Razvoj prevlek na zlitini Ti6Al4 za novo generacijo kostnih vsadkov z izboljšano osteointegracijo [COBISS.SI-ID 26571559] razvila inovativen postopek kemijske sinteze nanopartikularnega bioaktivnega stekla. Sinteza omogoča pripravo majhnih delcev bioaktivnega stekla z visoko čistostjo in bioaktivnostjo tudi pri enostavnejših sestavah. V sklopu aktivnosti progama smo nadgradili sestavo nanopartikularnega biostekla za razvoj novega večkomponentnega biokeramičnega cementa za endodontsko oskrbi zob. Izumitelji postopka priprave novega preparata Andraž Kocjan, Nataša Drnovšek in Sebastjan Perko so na osnovi Tehnične izboljšave IJS (2017) (COBISS.SI-ID 30665255) leta 2018 ustanovili odcepljeno podjetje IJS, Genuine Technologies d.o.o. Podjetje je v letu 2018 za produkt RS+™ pridobili znak CE (CE1101) ter skladnost proizvodnega podjetja s standardom ISO 13485, ki določa zahteve za sistem vodenja kakovosti medicinskih pripomočkov ter tako plasiralo RS+™ na slovenski in evropski trg medicinski pripomočkov kot plod slovenskega znanja. Na podlagi ekspertize znanj o bioaktivnih steklih smo bili v letu 2020 uspešni tudi pri odobritvi in izvajanju projekta ARRS J3-2519, z naslovom Postradiacijski karies pri bolnikih z rakom glave in vratu: Etiologija in preventiva, ki ga bomo kot sodelujoča organizacija izvajali skupaj z Univerzitetnim kliničnim centrom Ljubljana. Namen projekta je boljše razumevanje mehanizmov nastanka globokih kariesnih lezij pri bolnikih z rakom, ki prejmejo terapijo z obsevanjem. Lezije bomo zdravili s preparati na osnovi biostekel.
F.20 Ustanovitev novega podjetja ("spin off")
COBISS.SI-ID: 25845031V sodelovanju z Odsekom za Sintezo materialov je bila razvita enostavna metoda za pripravo nanokompozita ?-Al2O3 z visoko površino z visoko in enakomerno porazdelitvijo magnetnih nanodelcev železovega oksida. Metoda je dvostopenjski postopek, pri katerem v prvem koraku prevleka AlOOH nastane s hidrolizo prahu AlN (ekspertiza razvita v okviru programa P2-0087) v vodni suspenziji magnetnih nanodelcev brez kakršnekoli dodatne spojine. V drugem koraku se AlOOH toplotno pretvori v ?-Al2O3, pri čemer nastanejo nanokompozitni delci magnetnega aluminijevega oksida. Nanokompozit kaže veliko površino in velik volumen por. Delci se lahko dispergirajo v različna topila, kot so voda, alkoholi in ogljikovodiki, od katerih se z zunanjimi magneti hitro ločijo in pokažejo razmeroma veliko afiniteto adsorpcije kationov težkih kovin, kar kaže na njihovo potencialno uporabo pri obdelavi vode. Poleg tega smo z uporabo nanokompozita kot ogrodja pripravili katalizator na osnovi nanodelcev Ru s solvotermalno redukcijo Ru3+ v suspenziji nanokompozita. Homogeno naloženi nanodelci Ru so pokazali visoko aktivnost in selektivnost za hidrogeniranje furfurala v furfurly alkohol. Magnetni delci železovega oksida v nanokompozitnem katalizatorju omogočajo hitro magnetno ločevanje in selektivno segrevanje katalizatorjev z uporabo magnetnega polja AC. Pretvorba s pomočjo AC polja omogoča porabo električne energije iz obnovljivih virov za ustvarjanje kemikalij in goriv, monomerov ali topil, in bi lahko postala ena od strategij razogljičenja. Zmožnost uporabe AC-polja za dovajanje toplote, kjer je to potrebno, omogočitvena tehnologija, ki potiska številne katalitske reakcije preko meja reaktorskega prenosa toplote do meja procesne kinetike. Rezultati, ki temeljijo na patentne prijave, so bili objavljeni v več člankih z visokim faktorjem vpliva. Prijava je omogočila sodelovanje v projektu EU2020 Horizon ORACLE (H2020-LC-SC3-2020). V prijavi je še več evropskih projektov, potekajo tudi pogajanja s podjetji za izkoriščanje intelektualne lastnine. Patentna prijava je prejela vsa dovoljenja, zato bo patent vsak čas podeljen v Veliki Britaniji.
F.10 Izboljšanje obstoječega tehnološkega procesa oz. tehnologije
COBISS.SI-ID: 32193319Strokovno znanje (know-how) preneseno v podjetje ID Creations (Finska). Znanje in postopek priprave TiO2 prevlek na titanovih zlitinah v sklopu doktorskega usposabljanja N. Drnovšek sta bila prenesena in optimiziran za pripravo prevlek na dentalnih zatičih in implantatih podjetja ID Creations. S tem je podjetje zamenjalo postopek nanosa titanovega dioksida (TiO2) po postopku sol-gel s postopkom hidrotermalne sinteze, ki je enostavnejši, okolju in človeku prijaznejši ter odpravlja problem adhezije med oksidno prevleko in kovino. Pomembno izboljša vraščanje mehkega tkiva, kar so potrdile in vitro študjie. Poleg prenesenega znanja sta rezultata skupnega razvoja, ki je potekalo pod okriljem programa P2-0087, in prodaje znanja tudi patentna prijava vložena pri finskem uradu in mednarodni patent (ameriška, japonska in evropska prijava) o Kangasniemi, I., Perez, J.P., Drnovšek, N., Lorenzetti, M., A coating for improved soft tissue adhesion: FI 08503307, FI, Mar 2017. o Kangasniemi, I., Perez, J.P., Drnovšek, N., Lorenzetti, M., A coating for improved soft tissue adhesion: EP3429650A1, JP2019511346A, US2019151503A1, May 2019
F.07 Izboljšanje obstoječega izdelka
COBISS.SI-ID: 46927875V okviru evropskega fuzijskega programa EUROfusion smo nadaljevali raziskave kompozitov volfram-volframov karbid (W-W2C) ter volframovega karbida brez veziv (WC). Sestava in postopek priprave kompozitnih materialov W-W2C sta bila optimizirana na podlagi preučevanja soodvisnih razmerij med začetno in končno sestavo materiala, ki neposredno vplivata na njegove temperaturno odvisne (do 1000 °C) mehanske in termične lastnosti. Glavno merilo za izbiro optimalne sestave je bila odpornost materiala na termične šoke med preskušanjem z visokim toplotnim tokom (ang. high heat flux test - HHFT). Na podlagi obetavnih termo-mehanskih lastnosti in HHFT, določenih v prejšnjem obdobju, je bila za izdelavo testnih monoblokov divertorja izbrana sestava W-11WC. Kompozitni monobloki bodo v nadaljevanju spojeni na hladilno strukturo iz CuCrZr ter podvrženi HHFT preskusom v aktivno hlajenem modelu divertorja. Vzpodbudni rezultati prejšnjega projektnega obdobja in odobritev novega obdobja financiranja raziskav s strani EUROfusion odpirata možnost uporabe rezultatov in materialov ravzvitih v okviru raziskav programske skupine P2-0087 (in P2-0405 Fuzijske tehnologije*) za izdelavo komponent monobloka kot sestavnega dela končnega prototipa divertorja, ki bo uporabljen v demonstracijski fuzijski elektrarni DEMO predvidoma v letu 2050. *Prof. Saša Novak Krmpotič je bila do novoustanovljenega raziskovalnega programa Fuzijske tehnologije P2-0405 članica članica P2-0087 programa. Dr. Petra Jenuš, Dr. Aljaž Ivekovič, Dr. Anže Abram in Matej Kocen ostajajo vpeti v raziskave, ki so so-financirane s strani EUROfusion-a.
F.08 Razvoj in izdelava prototipa
COBISS.SI-ID: 50148099Doc. dr. Andraž Kocjan je prejel prestižno nagrado "Young Scientist Award" s strani Evropskega keramičnega združenja (ECerS) za izjemne prispevke znanstvenikov na začetku kariere. Nagrada je bila podeljena na 16. konferenci ECerS v Torinu, Italija; na slovesnosti je imel dr. Kocjan vabljeno predavanje z naslovom "From unusual to innovative and sustainable processing of ceramics".
E.02 Mednarodne nagrade
COBISS.SI-ID: 32436519