Oblasti istraživanja

Сензори засновани на графену. Овај правац истраживања је омогућио развој различитих врста сензора, који се користе за детекцију и праћење физичких појава и хемијских реакција: детектују присуство гасова, промену влажности ваздуха, промену температуре, напрезање подлоге, акустичке сигнале, могу да прате физиолошке параметре (ЕКГ, рад срца, праћење дисања, крвни притисак итд), а развијени су и вишепараметарски сензори. У оквиру ове теме се користе различите врсте графена, као што су графен из течне фазе, графен добијен хемијским напаравањем и ласерски индукован графен, а у зависности од жељене области примене.

МЕМS мултисензорски инструмент за мерење аеродинамичког притиска.  Потребе за минијатуризацијом, високим мерним перформансама и великим бројем мерних канала представљају значајне изазове за даљи развој уређаја за мерење притиска. Главни циљ ових истраживања је савладавање ових изазова, али на иновативан начин. Нови ниво минијатуризације у изради сензора притиска биће омогућен развојем и израдом нових МЕМS силицијумских чипова са матрицом сензорских елемената који су монолитно интегрисани.

Сензори засновани на дебелим слојевима добијени механохемијским третирањем метал-оксидних прахова. Главни задатак ових истраживања је налажење услова механохемијске синтезе и испитивање физичкохемијских особина композита који су осетљиви на присуство кисеоника у широком опсегу концентрација. Циљ развоја ове области је израда минијатурног полупроводничког сензора, једноставног дизајна, који ће имати високу осетљивост, стабилност и велику брзина одговора а као изазов се поставља и омогућавање његовог рада на сниженој температури.

Самонапајајући електрохемијски сензори влажности ваздуха. Циљ истраживања у овој области је развој сензора влаге чији се принцип рада заснива на електрохемијској реакцији воде и материјала од којих је сензор израђен. Као крајњи резултат очекује се сензор чије су мерне карактеристике конкурентне постојећим уређајима наведеним у литератури, уз детаљно разјашњење механизма рада.

Полупроводнички детектори јонизујућег зрачења. Ова истаживања су посвећена анализи ефеката у различитим врстама дозиметара: у полупроводничким дозиметрима јонизујућег зрачења, у дозиметрима гама зрачења који су базирани на МОS транзисторима са пливајућим гејтом и PIN диодама и у дозиметрима рендгенског зрачења. Једнако интересантни за анализу су и ефекти који се јављају у сензорима ултраљубичастог зрачења који се заснивају на МОS транзисторима са пливајућим гејтом, у детекторима неутронског зрачења који су базирани на PIN диодама, као и у системима за лоцирање извора јонизујућег зрачења.

Нова генерација термалних МЕМS сензора са термопаровима. Нови МЕМS термални сензори ће бити намењени детекцији појединачних гасова и састава бинарне смеше гасова, а планиран је и развој портабл мултифункционалног мерног уређаја који ће садржати нове термалне МЕМS сензоре, а чија би примена била у индустрији, медицини и заштити животне средине.

Микроталасни филтери широког опсега. Истраживања у области микроталасних филтера ослањају се на симулације и реализацију изведене теорије, како би финално дошло до израде микроталасног диференцијалног сензора диелектричке костанте код флуида, заснованог на SМА конекторима. Као решења разматрају се текстил и други нестандардни материјали, који су тренутно веома актуелни.

Истраживања у области микрофлуидних МЕМS платформи обухватају развој, пројектовање и реализацију направа које ће имати примену у областима хемије, биохемије, биологије и медицине. Направе су израђене од силицијума и пирекс стакла, као и од полимерних материјала. У оквиру ових истраживања разматра се развој и израда више направа које су комбинације микрофлуидих реактора, микромиксера и сепаратора микрочестица. Посебна пажња ће бити посвећена оптимизацији димензија микроканала и параметара интегрисаних грејача у микрофлуидним реакторима за синтезу наночестица (титанијум(IV)-оксид као и наночестица других материјала. Ради се такође и на оптимизацији и унапређењу микрофлуидних реактора за фоторедокс функционализацију различитих N-арил-тетрахидроизохинолина видљивом светлошћу у циљу добијања потенцијално биолошки активних деривата. Испитује се валидност компромиса између трошкова израде и поузданости израђених направа. У оквиру ове теме посебна пажња је посвећена истраживању могућности за побољшање ефикасности микрофлуидних реактора за фотокаталитичке реакције интеграцијом плазмонских структура у микроканале.

Циљ истраживања у овој области је постизање што веће ефикасности конверзије соларне у електричну енергију коришћењем релативно јефтиних и доступних материјала. Врше се истраживања која имају за резултат оптимизацију постојећих ћелија применом нових материјала, метода и процедура. Испитивања се врше у више праваца: испитује се могућност функционализације до сада коришћених пигмената, утицај различитих техника наношење слојева оксида (скрин-принт, доктор блејд, спатеровање), могућност имплементације перовскитних материјала, као и интеграција плазмонских структура у циљу проширења апсорпционог опсега и повећања ефикасности ових соларних ћелија.

Моделовање кинетике и динамике адсорпционо-десорпционих (АД) процеса

Истраживања у овој области подразумевају моделовање АД процеса у резонантним микро електро механичким системима и микро/нано структурама са плазмонским материјалима, са посебним освртом на практичну примену. Физичке и хемијске промене које се моделују су: адсорпција тешких метала и хазардних материјала (биоремедијација), АД гасова који доприносе глобалном загревању, АД испаривих органаских једињења (VOC, engl. volatile organic compound) у ланцима исхране, итд. Изузетно су атрактивна и моделовање АД процеса уз употребу метода вештачке интелигенције. Испитивање физичких својстава микро и наносистема врше се коришћењем мултифизичког моделовања методом коначних елемената.

Теоријска и експериментална истраживања оптичких метаповршина. У овој области истражују се оптичке метаповршине, али и бројне друге структуре (плазмонски и фотонски кристали) за примену у рефрактометријским биохемијским сензорима. Плазмонске структуре су изузетно погодне за ову примену, јер екстремне локализације плазмонских ексцитација омогућавају детекцију и најмањих промена реалног дела индекса преламања околине, што може довести до детекције изузетно ниских концентрација аналита. Осим осетљивости друга највећа предност оваквих типова сензора је изузетна брзина тј. рад на оптичким фреквенцијама.

Металне превлаке добијене поступком електрохемијског таложења са применом у микроелектроници. Ова област истраживања обухвата електрохемијско таложење танких металних превлака и вишеслојних структура, метаматеријала, док се софтверска анализа и примена вештачке неуралне мреже (ANN-метода) и вишепараметарске регресионе анализе (RSM-метода) врши у циљу оптимизације. Веома важан део испитивања је посвећен карактеризацији структурно-морфолошких и механичких својстава синтетисаних материјала. Поменута истраживања су нашла своју примену и у форензици.

Синтеза, развој и карактеризација нових мултифункционалних полимерних материјала и њихових нанокомпозита. Истраживања у овој области су усмерена на синтезу, оптимизацију, карактеризацију и примену нових биокомпатибилних полиуретана, линеарних и умрежених магнетних полиуретанских наночестица и полиуретанских нанокомпозита (са различитим врстама наночестица). Значајна пажња је посвећена циљу да синтетисани материјали имају добра механичка, термичка и површинска својства. Испитивање добијених материјала су усмерена на две примене: као превлаке у медицини, тако да се додатно проучавају антимикробна својства, биокомпатибилност, отпуштање лекова, гена, антибиотика, и сл. из полимерних материјала, и као превлаке за примену у микроелектроници.

Испитивање механичких карактеристика полимерних материјала на конкретним конструкционим решењима применом адитивних технологија. Адитивна технологија је значајан савезник како у процесу пројектовања тако и при реализацији конкретних конструкционих решења или прототипова сложених геометрија. Циљ истраживања је побољшање механичких карактеристика полимерних материјала излагањем различитим хемијским једињењима или додатним термичким третманом.