Identifikācijas numurs: 1.1.1.3/1./24/A/077
Tips: Eiropas Reģionālās attīstības fonds (ERAF)
Projekta ilgums: 01.06.2025 - 31.05.2028.
Projekta vadītājs: Dr. Juris Purāns, Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūts (LU CFI)
Atbildīgais no LU CFI: Dr. Juris Purāns, LU CFI
Sadarbības partneri: Sidrabe Vacuum Ltd, AGL Technologies Ltd.
Kopējais finansējums: 651 899 EUR
ERAF finansējums: 506 249 EUR
Mērķis:
Šī projekta mērķis ir izstrādāt un optimizēt progresīvas no Ruļļa-uz-rulli (R2R) uzklāšanas tehnoloģijas liela mēroga funkcionālo pārklājumu izgatavošanai, koncentrējoties uz to pielietojumu Viedajos Logos un Antimikrobiālajos Pārklājumos (R2R-SWAC).
Kopsavilkums:
Projekts paredz uzklāt plānās kārtiņas no fotohromā itrija oksihidrīda (YHO), fotokatalītiskā cinka ferīta (ZnxFe3−xO4) un hidrofobiem jauktu metālu oksīdiem (piemēram, TiO2, ZnO, SnO2) ar īpaši pielāgotām ķīmiskām, strukturālām un funkcionālām īpašībām, izmantojot mērogojamas magnetronās izputināšanas metodes, tostarp augstas jaudas impulsu magnetrono izputināšanu (HiPIMS). Projekta mērķis ir sasniegt tehnoloģiskās gatavības līmeni (TRL) 4. Projekta ilgums – 36 mēneši.
Sagaidāmie rezultāti un nodevumi:
Inovatīvas YHO plānās kārtiņas: Noturīgi un mērogojami fotohromie pārklājumi viedajiem logiem, demonstrējot prototipu un publicētu zinātnisko rakstu.
Uzlaboti antimikrobiālie pārklājumi: Fotokatalītiskās cinka ferīta un hidrofobās metāla oksīdu plānās kārtiņas, lai novērstu mikrobu piesārņojumu, publicēti zinātniskie raksti.
Optimizēta HiPIMS tehnoloģija: Mērogojama un izmaksu efektīva R2R magnetronā izputināšana liela mēroga pārklājumiem, kā rezultātā tiks sagatavots patentpieteikums.
LU CFI uzdevumi:
Plāno kārtiņu uzklāšanas iekārtu sagatavošana gan laboratorijas mēroga, gan liela laukuma R2R sistēmām.
Hidrofobo metāla oksīdu (piemēram, TiO2, ZnO, SnO2) uzklāšanas procesa izstrāde un optimizēšana laboratorijas mērogā uz stikla un polimēru pamatnēm, izmantojot gan impulsa-DCMS, gan HiPIMS, un uzklāšanas parametru pielāgošana, lai mainītu virsmas morfoloģiju un ķīmiju.
Fotokatalītiskā ZnxFe3−xO4 uzklāšanas procesa izstrāde un optimizēšana laboratorijas mērogā uz stikla un polimēru pamatnēm, pielāgojot uzklāšanas parametrus, lai mainītu struktūru un palielinātu virsmas raupjumu.
Visefektīvāko antimikrobiālo kārtiņu uzklāšanas procesa pārnešana uz R2R sistēmu, ieskaitot uzklāšanas parametru optimizāciju un polimēra pirmsapstrādi.
PROJEKTA PROGRESS
Laika periods: 01.09.2025. - 30.11.2025.
Fotohromo pārklājumu pētījumi
Izgatavoti YHO plāno kārtiņu testa paraugi uz sešām dažādām lokanām polimēru pamatnēm, izmantojot G500M iekārtu, un ar optisko mikroskopiju novērtēta kārtiņu kvalitāte. Izgatavotas YHO kārtiņas ar Al2O3 aizsargslāni, lai novērtētu aizsargslāņa ietekmi uz ķīmiskā sastāva un fotohromo īpašību izmaiņām laika gaitā.
Pilnveidota un papildināta UV80 iekārtas vadības sistēma ar eksperimentiem nepieciešamajiem savienojumiem un aparatūru, kā arī izstrādāta un pārbaudīta programmatūra efektīvai plazmas emisijas monitoringa nodrošināšanai. Sākti testa procesi YHO darba režīmu noteikšanai un reaktīvā procesa dinamikas izpētei.
Antimikrobiālo pārklājumu pētījumi
Izstrādāta reaktīvās izputināšanas procesa atgriezeniskās saites kontroles sistēma, kas nodrošina stabilu procesu, automātiski regulējot reaktīvās gāzes plūsmu. Pabeigta TiO2 plāno kārtiņu paraugu izgatavošana gan no keramiska, gan metāla mērķa divos dažādos režīmos – pulsed-DC un HiPIMS. Paraugi izgatavoti dažādos katra režīma procesa līkņu (histerēzes cilpu) punktos. Veikta kārtiņu uzklāšana zem leņķa. Paraugiem veikti optisko īpašību un virsmas sprieguma mērījumi.
Laika periods: 01.06.2025. - 31.08.2025.
Fotohromo pārklājumu pētījumi:
Sagatavota laboratorijas iekārta G500M fotohromo YHO plāno kārtiņu izgatavošanai mazā mērogā. Izgatavoti pirmie YHO paraugi uz amorfā kvarca pamatnēm un veikta to raksturošana – noteikta struktūra, optiskās un fotohromās īpašības. No ruļļa uz rulli (R2R) iekārta UV80 pielāgota specifiskām prasībām, sagatavots itrija mērķis un optimizēta gāzu sistēma, kā arī pārbaudīta tās darbība. Gan G500M, gan UV80 aprīkotas ar magnetronās izputināšanas tehnoloģiju. Iepirkti nepieciešamie materiāli paraugu izgatavošanai.
Antimikrobiālo pārklājumu pētījumi:
Sagatavota laboratorijas iekārta G500M.1 antimikrobiālo pārklājumu izgatavošanai, tostarp veikta vakuuma sistēmas modificēšana un kontroles izveide, pie kuras darbs vēl turpinās. Izgatavoti pirmie TiO2 paraugi dažādos režīmos uz stikla un PET pamatnēm. Paraugiem veikti biezuma un raupjuma mērījumi, kā arī noteikts virsmas spraigums. Iepirkti nepieciešamie materiāli paraugu izgatavošanai un testēšanai.