Pripravljena je bila odzivna bombažna tkanina z nadzorovano protimikrobno aktivnostjo. Uporabljen je bil temperaturno in pH odziven mikrogel na podlagi poli-(N-izopropilakrilamida) in hitozana (PNCS) v kombinaciji s polisiloksanskima matricama (3-aminopropil)trietoksisilan (APTES) in 3-(trimetoksisilil)propildimetiloktadecil amonijev klorid (Si-QAC), ki na površini vlaken oblikujeta biološko bariero (bio-bariero). Postopek funkcionalizacije bombažne tkanine je vključeval najprej nanos PNCS hidrogela, ki mu je sledil nanos APTES v treh različnih koncentracijah, 0,5, 2 in 4 %, oz. SiQ v 0,5 % koncentraciji. Morfološke in kemijske lastnosti proučevanih vzorcev so bile določene s SEM in FT-IR, vpliv strukture polisiloksanske matrice na funkcionalne lastnosti pa z določitvijo protimikrobne aktivnosti, vsebnosti vlage, prepustnostjo vodne pare in navzemanjem vode. Prvič je bila ocenjena citotoksičnost vzorcev v prisotnosti APTES in SiQ. Rezultati so pokazali, da ima kemijska struktura polisiloksanske matrice močen vpliv ne le na protimikrobno aktivnost in odzivne lastnosti vzorcev, temveč tudi na njihovo citotoksičnost. Prisotnost APTES in SiQ je zagotovila odlično 100 % redukcijo rasti testnih bakterij, pri čemer pa je bila za dosego primerljive protimikrobne učinkovitosti potrebna 8-krat višja (to je 4%) koncentracija APTES kot SiQ. Kljub nizki koncentraciji, pa je prisotnost SiQ povzročila močno citotoksičnost in vplivala na poslabšanje odzivnosti PNCS mikrogela, medtem ko APTES ni izkazal citotoksičnosti niti ni vplival na odzivne lastnosti PNCS mikrogela. Rezultati raziskave bodo pomembno vplivali na razvoj biokompatibilnih, pametnih tekstilij s pro-aktivnim uravnavanjem vlage in protimikrobnim delovanjem še posebej primernih na področju proizvodnje medicinskih tekstilij, kot pametne obloge za rane. Raziskava je bila objavljena v reviji, ki je uvrščena kot 1/24 za Materials science in textiles, kar jo uvršča v kategorijo izjemni dosežek.
COBISS.SI-ID: 3515760
Polietilentereftalna (PET) tkanina je bila obdelana v porazelektritvi mikrovalovnega (MW) sistema v sulfatronskem načinu z uporabo kisika (O2) in amonijaka (NH3). Z namenom povečati vgradnjo UV-odzivnih mikrokapsul na tkanino po impregnirnem postopku, je bila izvedena serija obdelav PET z enim ali kombinacijo obeh plinov. Optična emisijska spektroskopija (OES), s katero je bila analizirana plazma obeh plinov, je pokazala visoko disociacijo O2 in NH3 molekul, kot tudi tvorbo NHx radikalov zaradi delne disociacije molekul amonijaka. Kemijsko aktivni delci v plazemski porazelektritvi so spremenili površino PET, kar so pokazale analize Rentgenske fotoelektronske spektroskopije (XPS), sekundarne ionske masne spektrometrije (ToF-SIMS), infrardeče spektroskopije s Fourirejevo transformacijo (FT-IR), vrstična elektronska mikroskopija (SEM) in absorpcija vode. Učinkovitost plazemske obdelave na vgradnjo UV-odzivnih mikrokapsul na PET je bila določena z UV-odzivnostjo, globino in intenzivnost obarvanja na refleksijskem spektrofotometru, stopnjo navzemanja in zračno prepustnostjo. Obdelava PET s porazelektritvijo kisika in takojšnja daljša obdelava s porazelektritvijo amonijaka poveča hidrofilnost polimera in koncentracijo z dušikom bogatih funkcionalnih skupin na njegovi površini, kar omogoči višjo adsorpcijo UV-odzivnih mikrokapsul in posledično boljšo odzivnost tkanine na UV sevanje. Na plazemsko obdelanih vzorcih je bilo navzemanje mikrokapsul za skoraj osemkrat večje, globina obarvanja pa je narasla za 75 %. Raziskava je pomembna za razvoj pametnih tekstilij, ki bi služile kot fleksibilni senzorji za UV-sevanje. Rezultati raziskave so bili objavljeni v reviji z IF 4,439, ki je uvrščena kot 1/19 za Materials science, coatings and films, kar raziskavo uvršča kot izjemni dosežek.
COBISS.SI-ID: 3376496
Z namenom oblikovati pametne tekstilije s hkratnim uravnavanjem vlage in nadzorovanim protimikrobnim delovanjem, so bil v temperaturno- in pH-odziven mikrogel na podlagi poli-(N-izopropilakrilamida) in hitozana (PNCS), vgrajeni nanodelci srebra pred ali po nanosu PNCS mikrogela na bombažno tkanino. Uporabljena sta bila dva načina vgraditve nanodelcev srebra, in sicer in situ sinteza AgCl nanokristalov v PNCS mikrogel, ki je bil predhodno nanesen na bombažno tkanino ter direktna vgraditev koloidnega srebra v suspenzijo mikrogela pred nanosom na bombažna vlakna. Morfološke in kemijske spremembe vzorcev so bile proučevane s SEM, FT-IR, EDS in ICP MS analizami, funkcionalne lastnosti pa določene na podlagi meritev vsebnosti vlage, hitrosti prepuščanja vodne pare in navzemanja vode ter stopnje redukcije rasti bakterij Staphylococcus aureus (S. aureus) in Escherichia coli (E. coli). Ne glede na način vgradnje, je prisotnost nanodelcev srebra nekoliko poslabšala sposobnost uravnavanja vlage proučevanega mikrogela. Rezultati določitve protimikrobne redukcije so pokazali, da je PNCS mikrogel primeren nosilec protimikrobnih sredstev, saj je zagotovil učinkovito nadzorovano sproščanje srebra, pogojeno s spremembo temperature in pH okolice, s čimer je bila dosežena odlična protimikrobna aktivnost bombažne tkanine proti gram negativni E. coli () 99). %) in gram pozitivni S. aureus () 85%). Rezultati so izrednega pomena na področju protimikrobne funkcionalizacije tekstilnih materialov, pri čemer je bilo doseženo sproščanje srebra le pri v naprej določenih pogojih, kar vpliva na podaljšanje protimikrobne aktivnosti apreture in je tako pomembno z vidika zagotavljanja minimalnega vpliva srebra na okolje. Rezultati raziskave predstavljajo inovativna in napredna znanstvena spoznanja in so bili objavljeni v reviji z faktorjem vpliva 5.158.
COBISS.SI-ID: 3350384
Namen raziskave je bil optimizirati strukturo večfunkcionalnega vodo in oljeodbojnega, protibakterijskega in ognjevarnega hibridnega polisilseskvioksanskega apreturnega filma z namenom doseči povečanje njegove pralne obstojnosti na bombažnih vlaknih. V postopku predobdelave so bili na vlakna naneseni delci silicijevega dioksida, predhodno pripravljeni po Stöberjevi metodi, sledila je in situ sinteza polisiloksanske plasti z vključenimi delci na podlagi tetraetoksisilana (TEOS). Na tako predobdelana bombažna vlakna je bila nanesena trikomponentna ekvimolarna mešanica sola (MC), ki je vključevala 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooktiltrietoksisilan (SIF), 3-(trimetoksisilil)-propildimetiloktadecil amonijev klorid (SIQ) in P,P-difenil-N-(3-(trimetoksisilil)propil)fosfin amid (SIP) v kombinaciji z dvema različnima koncentracijama TEOS (T in 3T) ali organociklotetrasiloksanom 2,4,6,8-tetrakis(2-(dietoksi(meti)silil)etil)-2,4,6,8-tetrametil-ciklotetrasiloksana (T4), ki sta delovala kot zamreževala. Funkcionalne lastnosti apretiranih vzorcev pred in po večkratnem pranju so bile določene z meritvami statičnih stičnih kotov vode (W) in n-heksadekana (C16) kot tudi kotov zdrsa vode (?), s protibakterijskimi testi, termogravimetrično analizo in testi gorenja. Rezultati so pokazali, da je vključitev T4 v sol MC v veliko večji meri povečala pralno obstojnost apreture kot vključitev T, le-ta pa se je še dodatno povečala, če so bili na vlakna predhodno naneseni delci silicijevega dioksida. Optimizacija strukture apreturnega filma je vodila do izboljšanja funkcionalnih lastnosti vlaken, na katerih je bil dosežen ''Lotosov učinek'' (?(W) = 161° in ? = 4°) in hkratna visoka protibakterijska aktivnost (vrednost R za E. coli je znašala 81,6% in S. aureus 100%), povečana termoksidativna stabilnost in popolna ustavitev tlenja. Edina pomanjklivost optimizacije apreturnega filma je bila zmanjšanje njegove oljeodbojnosti. Visokotehnološke razvite večfunkcionalne tekstilije z zaščitnimi lastnostmi imajo visoko dodano vrednost in so izjemnega pomena za izdelavo zaščitnih, elektronskih, medicinskih, bio-, agro-, geo-, aerotekstilij in tekstilij za šport in prosti čas. Zaradi večfunkcionalnih lastnosti, njihova proizvodnja omogoča razvoj številnih gospodarskih področij.
COBISS.SI-ID: 3354736
V raziskavi je bil obravnavan vpliv predobdelave s korono pri atmosferskem tlaku in naknadnega nanosa koloidnih nanodelcev TiO2 na lastnosti bombažne tkanine pri biorazgradnji. Biorazgradljivost kontrolnega in apretiranih vzorcev je bila preučevana s standardnim testom zakopa v humusno ilovico za obdobja 3, 9 in 18 dni. Stopnja biorazgradnje je bila določena na podlagi barvnometričnih meritev in meritev pretržne sile. Morfološke in kemijske spremembe, povzročene z biorazgradnjo, so bile določene s analizami SEM in FT-IR. Na vzorcu bombažne tkanine, ki je bil predobdelan s korono in naknadno impregnirani z nanodelci TiO2 so bile barvnometrične, morfološke in kemijske spremembe, ki jih je povzročil proces biorazgradnje, nekoliko manj izrazite v primerjavi z vzorcem, obdelanim le s korono ter kontrolnim vzorcem. Čeprav se je pretržna sila vseh vzorcev bistveno znižala po 18 dneh pokopa, je bilo znižanje najmanjše pri vzorcu, impregniranem z nanodelci TiO2. Ker so bile razlike v trdnosti med vzorci majhne, iz tega sledi, da je vpliv prisotnosti nanodelcev TiO2 na stopnjo biorazgradljivosti bombažne tkanine zanemarljiv. Ti rezultati potrjujejo, da kemijska modifikacija bombažnih tkanin s plazmo in naknadnim nanosom TiO2 še vedno ohranja biorazgradljivost celuloznih vlaken. Raziskava je pomembna za razvoj najsodobnejših nanotehnoloških postopkov kemijske funkcionalizacije tekstilnih materialov, ki so v skladu s trajnostnim razvojem. Rezultati raziskave so bili objavljeni v reviji, ki je uvrščena kot 1/24 za Materials science in textiles, kar raziskavo uvršča kot izjemni dosežek.
COBISS.SI-ID: 3395440
Informacijsko pismeni študenti z dobrim razumevanjem naravoslovja so pomemben vir uspešnih strokovnjakov prihodnosti. V raziskavi smo proučili korelacije med informacijsko pismenostjo (IP) in naravoslovno pismenostjo (NP) študentov ter analizirali njihove dosežke po Bloomovih kognitivnih stopnjah pomnjenja, razumevanja in uporabe znanja. Izpostavili smo teoretične povezave med standardi IP in kompetencami NP. Za vrednotenje smo uporabili verificiran test informacijske pismenosti in preskus naravoslovne pismenosti povzet po PISA 2006. Rezultati so pokazali statistično pomembno pozitivno korelacijo med IP in NP študentov. Študenti z boljšim razumevanjem naravoslovja so bili uspešnejši na vseh treh kognitivnih ravneh IP, študenti z boljšimi dosežki NP so bili boljši pri uporabi znanja na področju IP. Kreditno ovrednoten študijski predmet z metodami aktivnega učenja in vsebinami IP je bistveno izboljšal raven IP pri vseh študentih, najbolj izrazito na kognitivni stopnji uporabe znanja IP; pri tem so se zmanjšale razlike med študenti z izhodiščno nižjimi in višjimi ravnmi naravoslovne pismenosti. Raziskava je prinesla spoznanje, da je IP univerzitetnih študentov odvisna od NP, ki so jo pridobili v predhodnem izobraževanju, vendar pa dobro zasnovan univerzitetni študijski predmet z vsebinami IP pripomore k doseganju višjih kognitivnih ravni IP za vse študente. Študija je prvič opozorila na vzporednice in korelacije med NP in IP študentov. Rezultati lahko pozitivno vplivajo na univerzitetno izobraževanje in podpirajo višje ravni kompetenc diplomantov in bodočih strokovnjakov na področjih naravoslovja in tehnologije. Prispevek je bil objavljen v znanstveni reviji, ki je bila uvrščena v 1. četrtino revij (74/986) v skupini Družboslovne vede - Izobraževanje.
COBISS.SI-ID: 1340510
Celulozni tkanini iz 100 % bombaža so bile uspešno dodeljene protibakterijske in UV zaščitne lastnosti, in sicer z nanosom nanokompozita Ag/TiO2 tekom in po barvanju z rumenim, rdečim in modrim reaktivnim barvilom. Rezultati slepega barvanje (barvanje z vsemi dodatki, razen barvilom) so dokazali, da na povečano adsorpcijo in adhezijo nanokompozita na bombažu dejansko vpliva prisotnost barvila. Barva vzorcev je bila izmerjena z refleksijskim spektrofotometrom pred in po pranju ter osvetljevanju z umetno svetlobo. Prisotnost nanokompozita je bila potrjena z vrstično elektronsko mikroskopijo. Povišana adsorpcija bombaža do nanokompozita Ag/TiO2 zaradi prisotnosti reaktivnega barvila je bila potrjena z meritvami vsebnosti srebra z masno spektroskopijo z induktivno sklopljeno plazmo. Isti vzorci so izkazali odlično zaščito proti UV sevanju (z UV zaščitnim faktorjem 50+) in odlične protibakterijske lastnosti proti E. coli in S. aureus. Vzorci, kjer je potekala funkcionalizacija z nanokompozitom hkrati z barvanjem, so imeli odlične zaščitne lastnosti tudi po večkratnem pranju. Rezultati so pomembni za razvoj več-zaščitnih obarvanih tekstilij, ki imajo tudi pralno obstojnost. Rezultati raziskave so bili objavljeni v reviji z IF 3,809 in je uvrščena kot 1/24 za Materials science in textiles, kar raziskavo uvršča kot izjemni dosežek.
COBISS.SI-ID: 3231856
Z namenom doseganja barvitih in protibakterijskih lastnosti tekstilij, sta bili pletivi bombaža in bambusove viskoze obdelani z nizkotlačno plazmo vodne pare in barvani z ekstraktom korenine japonskega dresnika (Fallopia japonica). Z optično emisijsko spektroskopijo (OES) se je opazovalo plazmo tekom obdelav, z vrstičnim elektronskim mikroskopom (SEM) pa morfološke spremembe na vlaknih. Adsorpcija F. japonice na celulozne substrate je bila proučevana z merjenjem barve (CIE L*a*b*) in globine obarvanja (K/S). Vzorci so bili analizirani tudi na protimikrobnost proti Escherichia coli in Staphylococcus aureus. Rezultati so pokazali, da plazma vodne pare povzroča šibko jedkanje na površini celuloznih substratov, saj molekule vode v plazmi disociirajo na vodikove radikale in kisikove atome. Vzorci obdelani s plazmo imajo višjo adsorpcijo barvila in boljšo protimikrobnost na S. aureus. Vzorci na E. coli niso imeli protibakterijskega učinka. Raziskava je pomembna za razvoj okolju prijaznih postopkov barvanja in apretiranja tekstilij. Rezultati raziskave so bili objavljeni v reviji z IF 3,809 in je uvrščena kot 1/24 za Materials science in textiles, kar raziskavo uvršča kot izjemni dosežek.
COBISS.SI-ID: 29466151
V raziskavi je bil razvit visoko pralno obstojen film z »Lotosovim učinkom« in hkratno izjemno visoko oleofobnostjo, ki se je odlikoval po hierarhični bradavičasti hrapavi topografiji z nizko površinsko energijo. Postopek njegove izdelave je vključeval dve stopnji modifikacije površine bombažnih vlaken, kjer so bili v prvi stopnji uporabljeni trije različni pristopi: (i) površinski nanos delcev silicijevega dioksida, predhodno sintetiziranih po Stöberjevi metodi s premeri delcev 50 ± 15, 230 ± 20 in 780 ± 30 nm, (ii) sinteza in situ polisiloksanskega filma na podlagi tetraetoksisilana (TEOS) ter (iii) sinteza in situ polisiloksanskega filma na podlagi TEOS preko predhodno nanesenih Stöberjevih delcev. V drugi stopnji je bil s postopkom apretiranja sol-gel z uporabo prekurzorja fluoroalkil-funkcionaliziranega oligosiloksana (FAS) oblikovan nanostrukturiran hrapav polimerni film nizke površinske proste energije. Meritve statičnih stičnih kotov vode ?(W) in n-heksadekana ?(C16) kot tudi kotov zdrsa kaplje vode (?) na FAS-apretiranih površinah so pokazale, da je oblikovanje hrapave površine vlaken po pristopu (iii) v prvi stopnji postopka, v največji meri znižal stično površino trdno/voda in povečal stično površino voda/zrak, kar je omogočilo doseganje »Lotosovega učinka«. To je vodilo do izredno nizkega kota zdrsa kaplje vode (? enak 2°) s hkratno izjemno visoko oleofobnostjo (?(C16) enak 150°). Polimerni film je obdržal »Lotosov učinek« in visoko oleofobnost tudi po drugem ciklu standardnega pranja, ki je ustrezalo desetim gospodinjskim pranjem. Pralno obstojne vodo- in oljeodbojne zaščitne lastnosti tekstilij so izjemnega pomena za tekstilno industrijo, saj visoka pralna obstojnost omogoča ohranitev funkcionalnih lastnosti po večkratnem pranju. Ta dodana vrednost lahko močno zviša tržno konkurenčnost biorazgradljivega bombaža in izboljša konkurenčnost evropskega trga.
COBISS.SI-ID: 3255152
Vpeljan je bil nizkotemperaturni postopek za oblikovanje nanokompozitnega hibridnega filma na podlagi titanovega izopropoksida (TiP) in aminopropiltrietoksisilana (APTES) za dosego bakteriostatičnih fotokatalitičnih lastnosti. Predstavljen postopek obdelave je omogočil ohranitev amorfne oblike TiO2 v TiP/APTES hibridnem filmu, kar je vplivalo na dosego sinergističnega delovanja med amino funkcionalnimi skupinami APTES polimernega sistema in TiO2, s čimer je bila izkazana več kot 60 odstotkov večja bakteriostatična aktivnost TiP/APTES modificiranega bombaža v primerjavi z enokomponentnim APTES filmom. Dokazana je bila prisotnost vezi Si-O-Ti med aminosilanom in titanom ter kovalentne (Si-O-C) vezi med nanokompozitnim filmom in celuloznimi vlakni. Izpostavljene prednosti vpeljanega nizkotemperaturnega postopka so (i) oblikovanje hibridnega filma skozi celoten volumen vlaken in ne zgolj na njihovi površini, (ii) odlična pralno obstojna fotokatalitična bakteriostatitčna aktivnost TiP/APTES hibridnega filma, ki v primeru enokomponentnega APTES filma ni bila dosežena, (iii) enostavnost izvedbe postopka modifikacije, ki je tehnološko sprejemljiva. Rezultati raziskave so izrednega pomena na področju oblikovanja večfunkcionalnih zaščitnih lastnosti pri razumevanju interakcij med nanokompozitnim filmom in celuloznimi vlakni za dosego pralno obstojnih nanosov, kar je še posebej pomembno pri proizvodnji tekstilij z visoko dodano vrednostjo. Raziskava je bila objavljena v reviji, ki je uvrščena kot 1/24 za Materials science in textiles, kar jo uvršča kot izjemni dosežek.
COBISS.SI-ID: 3153520