Oblasť výskumu

Vedecké oddelenie je zamerané na riešenie úloh rozvoja vedy a techniky s vopred nešpecifikova-nými výstupmi, ktoré majú zásadný význam pre rozvoj daného vedného odboru v oblasti výskumu a vývoja elektrokeramických a iných progresívnych materiálov. Výskumné úlohy sú zamerané na štúdium syntézy elektrokeramických materiálov a anorganických fáz s rôznou fyzikálno-chemickou podstatou, pričom určujúcim cieľom štúdia je finálna aplikácia s konkrétnymi elektrofyzikálnymi (napr. piezoelektrickými, polovodičovými, magnetickými a i.), resp. elektrochemickými  vlastnosťami (napr. senzory). Orientácia výskumu je zameraná na analýzu vzťahov mikroštruktúry a vlastností keramiky, ako aj na skúmanie dejov ovplyvňujúcich uvedené vzťahy. Významnou črtou zamerania oddelenia je syntéza sol-gel procesov, rozvoj poznania v oblasti prípravy tenkých vrstiev a vývoj experimentálnych metodík na skúmanie ich vlastností. V oddelení sa rozvija nová problematika orientovaná na syntézu a prípravu materiálov a biotechnológií určených pre zefektívnenie lekárskych a farmaceutických postupov. Pripravené keramické, kompozitné biomateriály alebo cementy môžu byť využité v rekonštrukčnej a regeneratívnej medicíne ako implantáty nahrádzajúce tvrdé tkanivá v tele.

Typy študovaných materiálov

PZT a PMN piezokeramické systémy, dotovaná BaTiO₃ keramika, nanokryštalické anorganické fázy   PZT a PMN typu, tenké dielektrické vrstvy, katodické fázy pre Li-iónové články, hydroxyapatit, biocementy, biokompozity.

• príprava objemovej feroelektrickej a piezoelektrickej keramiky, resp. iných typov funkčných keramických materiálov
• tenkovrstvové aplikácie vyššie uvedených materiálov
• hodnotenie ich mikroštruktúry, fyzikálnych a fyzikálno-chemických vlastností
  
     

Syntéza a príprava  biokeramiky, biocementov a biokompozitov rôznych typov a štruktúr na báze hydroxyapatitu alebo kalcium fosfátov pre lekárske využitie.

Prehľad riešených projektov

• Deformačne aktivované rekryštalizačné procesy v BaTiO3 keramike

• Štruktúra a vlastnosti perovskitovej keramiky ABO3 typu pripravenej špecifickými  postupmi

• Piezokeramické materiály s nízkou fluktuáciou fázového zloženia a materiály pre Li články s vysokou kapacitou

• Multikomponentné a dotované relaxátorové feroelektrické systémy na PZT a PMN báze s vysokou povrchovou aktivitou a homogenitou

• Biokompozity na báze hydroxyapatitu s orientovanou štruktúrou

• Biocementy na báze kompozitov s aktívnym rozhraním kalcium fosfát-biopolymér

• Sol-gel procesy syntézy feroelektrických nanoprekurzorov a ich vplyv na fázové zloženie a mikroštruktúru v tenkých vrstvách
  
  

  Projekty ŠF

• Pokročilé implantáty s naočkovanými kmeňovými bunkami na regeneráciu a rekonštrukciu tvrdých tkanív, kód ITMS 26220220032, prijímateľ Ústav materiálového výskumu SAV

• Centrum excelentnosti biomedicínskych technológií, kód ITMS 26220120066, Ústav materiálového výskumu SAV, partner
  
  Vybrané publikácie:

1. BRUNCKOVÁ, H. - MEDVECKÝ, L. - BRIANČIN, J. - SAKSL, K.: Influence of Hydrolysis Conditions of the Acetate Sol-Gel Process on the Stoichiometry of PZT Powders. Ceramics International, 30, 2004, s.453-460

2. MEDVECKÝ, L. - ŠTULAJTEROVÁ, R. - PARILÁK, L. - TRPČEVSKÁ, J. - ĎURIŠIN, J. - BARINOV, S.M.: Influence of Manganese on Stability and Particle Growth of Hydroxyapatite in Simulated Body Fluid. Colloids and Surfaces A, 281, 2006, s.221-229

3. MEDVECKÝ, Ľ. - KMECOVÁ, M. - SAKSL, K.: Study of PbZr0.53Ti0.47O3 Solid Solution Formation by Interaction of Perovskite Phases. Journal of the European Ceramic Society, 27, 2007, s.2031-2037

4. MEDVECKÝ, Ľ. - ŠTULAJTEROVÁ, R. - BRIANČIN, J.: Study of Controlled Tetracycline Release from Porous Calcium Phosphate/Polyhydroxybutyrate Composites. Chemical Papers, 61, 2007, 6, p.477-484

5. ŠTULAJTEROVÁ, R.- MEDVECKÝ, Ľ.: Effect of Calcium Ions on Transformation Brushite to Hydroxyapatite in Aqueous Solutions. Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects, 316, 2008, s.104-109

6. BRUNCKOVÁ, H. - MEDVECKÝ, Ľ. - MIHALIK, J.: Effect of Sintering Conditions on the Pyrochlore Phase Content in PMN-PFN Ceramics Prepared by Sol-Gel Process. Journal of the European Ceramic Society, 28, 2008, s.123-131

7. BRUNCKOVÁ, H. - MEDVECKÝ, Ľ. - MIHALIK, J. - ĎURIŠIN, J.: Effect of Pb Excess in Sol-Gel Process on Phase Composition in PFN Ceramics. Ceramics International, 35, 2009, s.763-769

8. MEDVECKÝ, Ľ. - ŠTULAJTEROVÁ, R. - BRIANČIN, J. - ĎURIŠIN, J.: The Effect of Modification of KH₂PO₄ Hardening Liquid with H₃PO₄  and Chitosan on Setting Reactions and Compressive Strength of Calcium Phosphate Cement. Materials Science and Engineering C, 29, 2009, s.2493-2501

9. MEDVECKÝ, Ľ. - ŠTULAJTEROVÁ, R. - BUREŠ, R.: Structural Evaluation of Brushite/Gelatine Coatings on Graphite Substrate. Surface and Coating Technology, 203, 2009, s.3754-3762
    

                    Patent

• MEDVECKÝ, Ľ. - BRIANČIN, J.: Powder System for Lithium Secondary Bateries.  Slovak  Patent  No.285607

• MEDVECKÝ, Ľ. -ŠTULAJTEROVÁ, R.: Method of the preparation of porous calcium phosphate materials and composites. Slovak Patent No.287378
  

  
  Spolupráca
  
  

• Lekárska fakulta UPJŠ v Košiciach

• Univerzita veterinárskeho lekárstva a farmácie v Košiciach

• Institution of Russian Academy of Sciences Baikov Institute of Metallurgy and Material Science, Russian Academy of Sciences, Moskva, Rusko