Nowe materiały i technologie

 

Tematy badawcze w ramach grupy:

 

 

Prace w zakresie technologii materiałowych dominują w działalności naukowej wydziałów: Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej (WIMiIP), Inżynierii Materiałowej i Ceramiki (WIMiC), Metali Nieżelaznych (WMN) i Odlewnictwa (WO). Problemy związane z wytwarzaniem, badaniem czy zastosowaniem materiałów występują także w ofercie wielu innych wydziałów AGH: Fizyki i Informatyki Stosowanej (WFiIS), Górnictwa i Geoinżynierii (WGiG), Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki (WEAIiE), Inżynierii Mechanicznej i Robotyki (WIMiR), Wiertnictwa, Nafty i Gazu (WWNiG) oraz Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska (WGGiOŚ). Charakterystyczną cechą prac badawczych prowadzonych w AGH w zakresie materiałów jest ich aplikacyjny charakter i intensywna współpraca w tym zakresie z partnerami z przemysłu. Nowe perspektywy badań materiałowych otworzą się na AGH wraz z zakończeniem nowych inwestycji w tym m.in. „Centrum Nowych Materiałów i Nanotechnologii" i „Centrum Ceramiki".

 

Problemy związane z nowymi materiałami i technologiami zostały podzielone na następujące kierunki badawcze: nanotechnologie, inżynieria materiałowa i technologie materiałowe, metalurgia, inżynieria biomedyczna i geoinżynieria.

  

Nanotechnologie i nanomateriały to jeden z najnowocześniejszych i najbardziej perspektywicznych kierunków rozwoju technologii materiałowych. Prace nad nanomateriałami są w fazie gwałtownego rozwoju zarówno w zakresie prac teoretycznych, eksperymentalnych, jak również aplikacyjnych. Ze szczegółowych opracowywanych zagadnień można wymienić tu badania nad: nowymi technologiami

wytwarzania nanoproszków i nanokompozytów ceramicznych, syntezą organometalicznych prekursorów dla nanomateriałów tlenkowych i nietlenkowych, nowymi stopami o nanometrycznych mikrostrukturach, nanostrukturami epitaksjalnymi i warstwami manometrycznymi i nanometrycznymi materiałami magnetycznymi.

 

Najsilniej reprezentowana jest grupa: inżynieria materiałowa i technologie materiałowe. Tradycyjnie AGH jest mocnym ośrodkiem badawczym i posiada bogatą ofertę zwłaszcza w zakresie prac nad materiałami metalicznymi i ceramicznymi. Badania nad nowymi tworzywami metalicznymi dotyczą m.in. mechanizmów kontrolujących przemiany fazowe, mikrostrukturę i strukturę krystaliczną w metalach i stopach żelaza i nieżelaznych, metalurgię proszków, metod badań struktur i zdefektowania metali mikroskopią elektronową, mechanizmów odkształceń plastycznych, inżynierii powierzchni i otrzymywania monokryształów; projektowania materiałów kompozytowych i technologii ich wytwarzania oraz badań struktur i właściwości metali szlachetnych.

 

W zakresie tworzyw ceramicznych prowadzone są szerokie prace poznawcze i rozwojowe w obszarze chemii i technologii przemysłowych takich materiałów, jak: ceramika szlachetna, płytkowa, sanitarna, budowlana, ogniotrwała i techniczna, materiały wiążące i betony, materiały izolacyjne oraz szkło i emalie. Równoległą grupę stanowią badania zaawansowanych tworzyw ceramicznych w tym: nowoczesnych konstrukcyjnych tworzyw tlenkowych i nietlenkowych oraz technik ich wytwarzania, materiałów dla elektroniki (sensory, półprzewodniki, układy scalone, nadprzewodniki, materiały termoelektryczne, materiały magnetyczne) i energetyki (tworzywa na baterie alkaliczne i słoneczne, ogniwa paliwowe, tworzywa dla energetyki wodorowej), szkieł dla optoelektroniki, elektroniki i pokryć amorficznych, włókien i kompozytów węglowych do zastosowań technicznych i medycznych. Prace te wspierane są badaniami poznawczymi w zakresie chemii nieorganicznej, fizykochemii ciała stałego, chemii krzemianów i chemii analitycznej.

 

Najstarszą i nadal silnie się rozwijającą grupą badań jest: metalurgia. Prowadzone są tu prace w zakresie: metalurgii stopów żelaza, modelowaniem i rozwijaniem nowych technologii obróbki plastycznej stopów żelaza i metali nieżelaznych, problemów związanych z technikami cieplnymi i technologiami oszczędnymi energetycznie w metalurgii, metalurgii ekstrakcyjnej metali nieżelaznych, technologiami przetwórstwa metali i stopów, elektrochemią, korozją i chemią metali. Istotne są prace w zakresie odlewnictwa metali w tym nad rozwijaniem technologii odlewów ze stopów, budową maszyn odlewniczych i ich eksploatacją, mechanizacją, automatyzacją i projektowaniem odlewni, ochroną środowiska oraz odlewnictwem artystycznym i precyzyjnym.

 

Badania w zakresie materiałów dla inżynierii biomedycznej stanowią istotny program badań rozwijany przez wydziały prowadzące kierunek studiów Inżynieria Biomedyczna w kooperacji z badawczymi placówkami medycznymi. Dotyczą one m.in. włókien i kompozytów węglowych do zastosowań w medycynie, biomateriałów dla inżynierii tkankowej, implantów z polimerów resorbowalnych i kompozytów oraz tworzyw metalicznych w tym tytanowych do zastosowań w medycynie.

  

Geoinżynieria w badaniach materiałowych to rozwijane na AGH tematy związane z zastosowaniem materiałów dla budownictwa podziemnego, drogowego, wodnego, górnictwa, wiertnictwa czy w ochronie środowiska. Dotyczy to m.in. betonów i spoiw specjalnych, spoiw wiertniczych, materiałów izolacyjnych dla składowisk odpadów komunalnych, technologii materiałowych wykorzystywanych przy zagospodarowaniu odpadów przemysłowych czy immobilizacji niebezpiecznych metali i związków.