You are here: Home
Sat, 3/May/2025

Zobrazenie žiadosti o grant

Analýza možností využitia substrátov na báze papiera v elektronike

Evidenčné číslo FEI-2023-99
Dátum podania 2022-11-29 15:59:27
01. Názov grantu Analýza možností využitia substrátov na báze papiera v elektronike
02. Title in English Analysis of the Paper Based Substrates’ Usability in Electronics
03. Akronym APBE
04. Odbor Elektrotechnológie a materiály
05. Začiatok riešenia 2023-01-01
06. Koniec riešenia 2023-12-31
07. Anotácia Cieľom predloženého vedeckého projektu je teoretická a experimentálna štúdia možností využitia substrátov na báze papiera v elektronike. So zvyšujúcimi sa nárokmi na „zelenú elektroniku“ prichádzajú nové požiadavky na aplikáciu ľahko recyklovateľných a biodegradovateľných materiálov do oblasti výroby elektronických štruktúr. Nezastaviteľný rozvoj moderných materiálov a technológií umožňuje vytvárať neštandardné kompozitné materiály, ktorých primárna zložka spĺňa podmienky biodegradovateľnosti. Medzi takéto materiály je možné zaradiť aj substráty na báze kalandrovaného papiera a celulózy, na ktoré je možné nanášať vrstvy grafénu sieťotlačovou technológiou. Aplikácia takýchto materiálov do VF oblasti predstavuje nezanedbateľný príspevok k rozvoju predmetnej vednej disciplíny. Predložený vedecký projekt si kladie za cieľ práve aplikáciu vyššie opísaných materiálov do výrobného procesu elektronických štruktúr a analýzu ich kvality a spoľahlivosti prostredníctvom rôznych testov.
08. Annotation The aim of the presented scientific project is to conduct a theoretical and experimental study into the possibility of using paper-based substrates in electronics. With the growing demand for "green electronics," there are new requirements for the use of recyclable and biodegradable materials in the production of electronic structures. The unstoppable advancement of modern materials and technologies enables the creation of non-standard composite materials whose principal component meets biodegradability requirements. These materials include calendered paper and cellulose-based substrates on which graphene layers can be printed using screen printing technology. The application of such materials to the HF region represents a non-negligible contribution to the expansion of the related scientific discipline. The objective of the presented scientific project is the application of the mentioned materials in the manufacturing of electronic structures, as well as the evaluation of their quality and reliability via various tests.
09. Požadované prostriedky 2000 EUR
10. Bežné priame náklady 0 EUR
11. Cestovné náklady 0 EUR
12. Materiál 1500 EUR
13. Služby 0 EUR
14. Bežné nepriame náklady 500 EUR
15. Katedra Katedra technológií v elektronike
16. Vedúci katedry prof. Ing. Alena Pietriková, CSc.
17. Meno a priezvisko zodpovedného riešiteľa Ing. Peter Lukács, PhD.
18. Telefón +421556023014
19. Email peter.lukacs@tuke.sk
20. CC publikácie za posledných 5 rokov s uvedením počtu citácií (max. 20 publikácií) s uvedením bibliografických údajov a odkazmi na publikácie • Influence of Various Technologies on the Quality of Ultra-Wideband Antenna on a Polymeric Substrate / Peter Lukács ... [et al.] Spôsob prístupu: https://doi.org/10.3390/polym14030507 - 2022. In: Polymers. - Bazilej (Švajčiarsko) : Multidisciplinary Digital Publishing Institute Roč. 14, č. 3 (2022), s. [1-16] [online]. - ISSN 2073-4360 (online). Počet citácií: 2
• Inkjet-printed HF antenna made on PET substrate / Tomaszewski Grzegorz ... [et al.] Spôsob prístupu: http://dx.doi.org/10.1016/j.microrel.2021.114473... - 2022. In: Microelectronics Reliability : an international journal and world abstracting service. - Amsterdam (Holandsko) : Elsevier Roč. 129 (2022), s. [1-9] [print]. - ISSN 0026-2714. Počet citácií: 2
• [TOMASZEWSKI, Grzegorz (5%) - JANKOWSKI-MIHULOWICZ, Piotr (5%) - POTENCKI, Jerzy (5%) - PIETRIKOVÁ, Alena (40%) - LUKÁCS, Peter (45%)]
• Investigation of nano-inks’ behaviour on flexible and rigid substrates under various conditions / Peter Lukács ... [et al.] - 2017. In: Circuit World. Vol. 43, no. 1 (2017), p. 2-8. - ISSN 0305-6120. Počet citácií: 5
• Dependence of electrical resistivity on sintering conditions of silver layers printed by InkJet printing technology / Peter Lukacs, Alena Pietrikova, Pavol Cabuk - 2017. In: Circuit World. Vol. 43, no. 2 (2017), p. 80-87. - ISSN 0305-6120. Počet citácií: 5
• Improvement of the evaluation of inkjet printed silver based layers' adhesion / Peter Lukács, Alena Pietriková, Ondrej Kováč - 2019. In: Journal of Adhesion Science and Technology. Roč. 33, č. 2 (2019), s. 124-136 [print]. - ISSN 0169-4243 Spôsob prístupu: http://apps.webofknowledge.com/full_record.do?product=WOS&search_mode=GeneralSearch&qid=5&SID=C4dmDC... Počet citácií: 5
• Investigation of inkjet printed path resistance in the context of manufacture and flexible application / Grzegorz Tomaszewski ... [et al.] - 2019. In: Circuit World. Roč. 45, č. 1 (2019), s. 15-25 [print]. - ISSN 0305-6120. Počet citácií: 2
21. Celkový počet - CC publikácie za posledných 5 rokov 6
22. Impaktované (s uvedením impakt faktoru) publikácie za posledných 5 rokov s uvedením počtu citácií (max. 20 publikácií) s uvedením bibliografických údajov a odkazmi na publikácie -
23. Celkový počet - impaktované publikácie za posledných 5 rokov 6
24. Publikácie v zahraničných a domácich periodikách nepokrytých CC za posledných 5 rokov (max. 20 publikácií) • The Effect of Subtractive Manufacturing Technologies on the UWB Antenna’s Scattering Parameter / Peter Lukács, Igor Vehec, Tomáš Lenger Spôsob prístupu: https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=9812756&tag=1... - 2022. In: 45th International Spring Seminar on Electronics Technology. - New York (USA) : Institute of Electrical and Electronics Engineers s. [1-6] [online]. - ISBN 978-1-6654-6590-8 - ISSN 2161-2528
• Thick Layers’ Adhesion Measurements on Flexible Substrate by Cross Cut Adhesion Test / Peter Provázek, Alena Pietriková, Peter Lukács Spôsob prístupu: https://doi.org/10.1109/ISSE54558.2022.9812806... - 2022. In: 45th International Spring Seminar on Electronics Technology. - New York (USA) : Institute of Electrical and Electronics Engineers s. [1-6] [online]. - ISBN 978-1-6654-6590-8 - ISSN 2161-2528
• Influence of cyclic bending tests on the flexible substrates’ reliability / Peter Lukács, Ondrej Kováč Spôsob prístupu: http://dx.doi.org/10.1109/isse51996.2021.9467636... - 2021. In: 44th International Spring Seminar on Electronics Technology. - New York (USA) : Institute of Electrical and Electronics Engineers s. [1-5] [online]. - ISBN 978-1-6654-3061-6 - ISSN 2161-2528
• Automatic evaluation of flexible electronic bending test / Ondrej Kováč, Peter Lukács Spôsob prístupu: http://dx.doi.org/10.1109/isse51996.2021.9467638... - 2021. In: 44th International Spring Seminar on Electronics Technology. - New York (USA) : Institute of Electrical and Electronics Engineers s. [1-5] [online]. - ISBN 978-1-6654-3061-6 - ISSN 2161-2528
• [KOVÁČ, Ondrej (50%) - LUKÁCS, Peter (50%)]
• Embedding of Passive SMD Components into the Microvia / Peter Lukács, Alena Pietriková Spôsob prístupu: https://ieeexplore.ieee.org/document/9121092... - 2020. In: Proceedings of the International Spring Seminar on Electronics Technology : Web-Based Conference. - Danvers (USA) : Institute of Electrical and Electronics Engineers s. [1-4] [print, online, USB-key]. - ISBN 978-1-7281-6774-9 - ISSN 2161-2528
• Wrist Rehabilitation in Carpal Tunnel Syndrome by Gaming using EMG Controller / Peter Lukács, Emília Pietriková - 2020. In: ICETA 2020 : 18th IEEE International conference on emerging elearning technologies and applications : Information and communication technologies in learning : proceedings. - Denver (USA) : Institute of Electrical and Electronics Engineers s. 412-417 [online]. - ISBN 978-0-7381-2366-0
• [LUKÁCS, Peter (50%) - PIETRIKOVÁ, Emília (50%)]
• Viscosity Measurement of Silver Based Nano-inks / Peter Lukacs, Alena Pietrikova, Tibor Rovensky - 2018. In: Periodica Polytechnica : Electrical Engineering and Computer Science. - Budapešť (Maďarsko) : Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Roč. 62, č. 4 (2018), s. 181-186 [print]. - ISSN 2064-5260
• Dielectric properties of substrates for inkjet technology in GHz area / Tibor Rovenský, Peter Lukács, Alena Pietriková - 2019. In: Periodica Polytechnica : Electrical Engineering and Computer Science. - Budapešť (Maďarsko) : Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Roč. 63, č. 1 (2019), s. 9-15 [print]. - ISSN 2064-5260
• Simulation of cooling efficiency via miniaturised channels in multilayer LTCC for power electronics / Alena Pietrikova ... [et al.] - 2017. In: Jurnal of Electrical Engineering. Roč. 68, č. 2 (2017), s. 132-137. - ISSN 1335-3632
• Textures classification based on DWT / Ondrej Kováč, Peter Lukács, Iveta Gladišová - 2018. In: Radioelektronika 2018. - Danvers : IEEE, 2018 P. 1-5. - ISBN 978-153862485-2
• Textures classification based on DWT / Ondrej Kováč, Peter Lukács, Iveta Gladišová - 2018. In: Radioelektronika 2018. - Danvers : IEEE, 2018 P. 1-5. - ISBN 978-153862485-2
• Viscosity of Silver Based Nano-Inks / Peter Lukacs, Alena Pietrikova, Tibor Rovensky - 2018. In: International Spring Seminar on Electronics Technology : proceedings of the international seminar. - Red Hook (USA) : New York State Society of Certified Public Accountants s. 1-4 [online]. - ISBN 978-1-5386-5731-7 - ISSN 2161-2528
• Viscosity of Silver Based Nano-Inks / Peter Lukacs, Alena Pietrikova, Tibor Rovensky - 2018. In: International Spring Seminar on Electronics Technology : proceedings of the international seminar. - Red Hook (USA) : New York State Society of Certified Public Accountants s. 1-4 [online]. - ISBN 978-1-5386-5731-7 - ISSN 2161-2528
25. Celkový počet - Publikácie v zahraničných a domácich periodikách nepokrytých CC za posledných 5 rokov 15
26. Monografie a kapitoly dlhšie ako 3 autorské hárky za posledných 5 rokov -
27. Počet - Monografie a kapitoly dlhšie ako 3 autorské hárky za posledných 5 rokov 0
28. Učebnice a skriptá za posledných 5 rokov Návody na cvičenia z predmetu Základy inžinierstva materiálov / Peter Lukács, Tibor Rovenský - 1. vyd - Košice : TU - 2017. - 78 s. [CD-ROM]. - ISBN 978-80-553-2841-6
29. Počet - Učebnice a skriptá za posledných 5 rokov 1
30. Zoznam 5 najcitovanejších publikácií s uvedením počtu citácií a uveďte max. 10 citácií ku každej publikácii • Surface analysis of polymeric substrates used for inkjet printing technology / Alena Pietriková ... [et al.] - 2016. In: Circuit World. Vol. 42, no. 1 (2016), p. 9-16. - ISSN 0305-6120.

2020 [1] SERRANO, Ismael et al. Flexible transparent graphene laminates: Via direct lamination of graphene onto polyethylene naphthalate substrates In: Nanoscale Advances Vol. 2, no. 8 (2020), p. 3156-3163 ISSN: 2516-0230
2021 [1] DANISH, Mohd et al. 4D printed stereolithography printed plant-based sustainable polymers: Preliminary investigation and optimization In: Journal of Applied Polymer Science Vol. 138, no 36 (2021), art. no. e50903 ISSN: 0021-8995 DB: WOS
2021 [1] LIN, Li-Kai et al. Antidelaminating, Thermally Stable, and Cost-Effective Flexible Kapton Platforms for Nitrate Sensors, Mercury Aptasensors, Protein Sensors, and p-Type Organic Thin-Film Transistors In: ACS Applied Materials and Interfaces Vol. 13, no. 9 (2021), p. 11369-11384 ISSN: 1944-8244 DB: WOS
2021 [1] CHIKHALIWALA, Priyal et al. Inkjet printed patterns of polyamidoamine dendrimer functionalized magnetic nanostructures for future biosensing device application In: Journal of Materials Science Vol. 56, no. 9 (2021), p. 5802-5816 ISSN: 0022-2461 DB: WOS
2021 [1] CZERWINSKA, Karolina et al. Use of quality management methods to analyze problems in the tinning process of aluminum pistons In: Przemysł Chemiczny Vol. 100, no. 3 (2021), p. 246-249 ISSN: 0033-2496 DB: WOS
2021 [1] PAPAKONSTANTINOPOULOS, C. et al. Highly Flexible Artificial Synapses from SiO2-Based Conductive Bridge Memristors and Pt Nanoparticles through a Crack Suppression Technique In: ACS Applied Electronic Materials Vol. 3, no. 6 (2021), p. 2729-2737 ISSN: 2637-6113 DB: WOS
2021 [01] GOH, Guo Liang, ZHANG, Haining, CHONG, Tzyy Haur, YEONG, Wai Yee: 3D Printing of Multilayered and Multimaterial Electronics: A Review In: ADVANCED ELECTRONIC MATERIALS vol.7, no.10 (2021) ISSN:2199-160X Doi:10.1002/aelm.202100445
2021 [01] CHOWDHURY, Jaydeep, ANIRUDH, Premnath Vijay, KARUNAKARAN, Chandrasekaran et al.: 4D Printing of Smart Polymer Nanocomposites: Integrating Graphene and Acrylate Based Shape Memory Polymers In: POLYMERS vol.13, no.21 (2021) eISSN:2073-4360 Doi:10.3390/polym13213660
2021 [01] DUFFY, Georgia L., LIANG, He, WILLIAMS, Rachel L., BLACK, Kate et al.: 3D reactive inkjet printing of poly-epsilon-lysine/gellan gum hydrogels for potential corneal constructs In: MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING C-MATERIALS FOR BIOLOGICAL APPLICATIONS vol.131, (2021) ISSN:0928-4931 eISSN:1873-0191 Doi:10.1016/j.msec.2021.112476
2021 [01] SKARZYNSKI, Kacper, KRZEMINSKI, Jakub, JAKUBOWSKA, Malgorzata, SLOMA, Marcin: Highly conductive electronics circuits from aerosol jet printed silver inks In: SCIENTIFIC REPORTS vol.11, no.1 (2021) ISSN:2045-2322 Doi:10.1038/s41598-021-97312-5
• Investigation of nano-inks’ behaviour on flexible and rigid substrates under various conditions / Peter Lukács ... [et al.] - 2017. In: Circuit World. Vol. 43, no. 1 (2017), p. 2-8. - ISSN 0305-6120.
2020 [1] VEHEC, Igor - LIVOVSKY, Lubomir Flexible Resistive Sensor Based on Velostat In: ISSE 2020 : 43rd International Spring Seminar on Electronics Technology : Demanovska Valley, 14-15 May, 2020 Art. no. 9121009 ISSN: 2161-2528 ISBN: 978-172816773-2
2020 [1] BÚRAN, Martin - ŘEZNÍČEK, Michal - VLASATÝ, Andrej The Analysis of Wire Bonding Reliability under Critical Operating Conditions In: ISSE 2020 : 43rd International Spring Seminar on Electronics Technology : Demanovska Valley, 14-15 May, 2020 Art. no. 9120937 ISSN: 2161-2528 ISBN: 978-172816773-2
2020 [1] HAMAD, Aamir - ARCHACKI - Adam - MIAN, Ahsan Characteristics of nanosilver ink (UTDAg) microdroplets and lines on polyimide during inkjet printing at high stage velocity In: Materials Advances Vol. 1, no. 1 (2020), p. 99-107 ISSN: 2633-5409 DB: WOS

• Dependence of electrical resistivity on sintering conditions of silver layers printed by InkJet printing technology / Peter Lukacs, Alena Pietrikova, Pavol Cabuk - 2017. In: Circuit World. Vol. 43, no. 2 (2017), p. 80-87. - ISSN 0305-6120.
2018 [1] TOMASZEWSKI, Grzegorz, POTENCKI, Jerzy, WALACH, Tadeusz Packing density of inkjet printed paths In: Circuit World Vol. 44, no. 1 (2018), p. 21-28 ISSN: 0305-6120

2018 [1] SHRESTHA, Sika - KARMAKAR, Nemai chandra Effect of printing parameters on microwave performance of printed chipless RFID tags In: Journal of Print and Media Technology Research Vol. 7, no. 3 (2018), p. 127-141 ISBN: 2223-8905

2020 [1] TROTTER, Martin et al. Inkjet-printing of nanoparticle gold and silver ink on cyclic olefin copolymer for DNA-sensing applications In: Sensors Vol. 20, no. 5 (2020), art. no. 1333 ISSN: 1424-8220

2020 [1] KOVAC, O., HALAS, R. Analysis of Polylactic Acid Conductive Filament's Properties In: ISSE 2020 : 43rd International Spring Seminar on Electronics Technology : Demenovska Valley, 14-15 May, 2020 Art. no. 9121065 ISSN: 2161-2536 ISBN: 978-172816773-2

• Improvement of the evaluation of inkjet printed silver based layers' adhesion / Peter Lukács, Alena Pietriková, Ondrej Kováč - 2019. In: Journal of Adhesion Science and Technology. Roč. 33, č. 2 (2019), s. 124-136 [print]. - ISSN 0169-4243.
2020 [1] BEEDASY, Vimanyu - SMITH, Patrick J. Printed Electronics as Prepared by Inkjet Printing In: Materials Vol. 13, no. 3 (2020), art. no. 704 ISSN: 1996-1944

2020 [1] VEHEC, Igor - LIVOVSKY, Lubomir Flexible Resistive Sensor Based on Velostat In: ISSE 2020 : 43rd International Spring Seminar on Electronics Technology : Demanovska Valley, 14-15 May, 2020 Art. no. 9121009 ISSN: 2161-2528

2020 [1] Beedasy, Vimanyu, Smith, Patrick J. Printed Electronics as Prepared by Inkjet Printing In: Materials Roč. 13, č. 3 (2020)[online] ISSN: 1996-1944 (online) DB: WOS

2021 [01] KARAS, Buesra, BEEDASY, Vimanyu, LEONG, Zhaoyuan et al.: Integrated Fabrication of Novel Inkjet-Printed Silver Nanoparticle Sensors on Carbon Fiber Reinforced Nylon Composites In: MICROMACHINES vol.12, no.10 (2021) eISSN:2072-666X Doi:10.3390/mi12101185

• Investigation of inkjet printed path resistance in the context of manufacture and flexible application / Grzegorz Tomaszewski ... [et al.] - 2019. In: Circuit World. Roč. 45, č. 1 (2019), s. 15-25 [print]. - ISSN 0305-6120.
2020 [1] KOVAC, Ondrej - HALAS, Richard Analysis of Polylactic Acid Conductive Filament's Properties In: ISSE 2020 : 43rd International Spring Seminar on Electronics Technology : Demanovska Valley, 14-15 May, 2020 Art. no. 9121065 (2020) ISSN: 2161-2528

2020 [1] VEHEC, Igor - LIVOVSKY, Lubomir Flexible Resistive Sensor Based on Velostat In: ISSE 2020 : 43rd International Spring Seminar on Electronics Technology : Demanovska Valley, 14-15 May, 2020 Art. no. 9121009 ISSN: 2161-2528 ISBN: 978-172816773-2
31. Celkový počet publikácií citovaných za posledných 5 rokov (10-50 krát) 1
32. Prehľad projektov zodpovedného riešiteľa realizovaných v priebehu posledných 5 rokov v štruktúre: názov projektu, grantová schéma, roky realizácie, rozpočet, pozícia zodpovedného riešiteľa • Implementácia pokročilých metód vedeckej práce v kontexte prestavby inžinierskeho a doktorandského štúdia v študijnom programe Inteligentná elektronika, 017TUKE-4/2020, spoluriešiteľ projektu.
• Vývoj novej generácie spojov výkonovej elektroniky s použitím neštandardných zliatin na báze cínu, APVV-14-0085, 2015-2018, 249547.00 €, spoluriešiteľ projektu.
• Klasifikácia textúr v priestore diskrétnej waveletovej a multiwaveletovej transformácie, FEI-2017-38, spoluriešiteľ projektu.
• Miniaturizácia elektronických štruktúr prostredníctvom optimalizácie vnárania pasívnych súčiastok, FEI-2018-53, spoluriešiteľ projektu.
• Analýza správania sa flexibilných substrátov pod vplyvom cyklických ohybových skúšok, FEI-2021-75, zodpovedný riešiteľ.
• Analýza vplyvu technologických faktorov na kvalitu polymérnych flexibilných UWB antén, FEI-2022-87, zodpovedný riešiteľ.
33. Počet - Projekty zodpovedného riešiteľa realizované v priebehu posledných 5 rokov 6
34. Expertízy, konzultácie a ostatné výsledky s priamym využitím v hospodárskej a spoločenskej praxi za posledných 5 rokov -
35. Počet - Expertízy, konzultácie a ostatné výsledky s priamym využitím v hospodárskej a spoločenskej praxi za posledných 5 rokov 0
36. Aplikačné výstupy - chránené (patent, vynález) -
37. Počet - Aplikačné výstupy - chránené (patent, vynález) 0
38. Aplikačné výstupy - ostatné -
39. Počet - Aplikačné výstupy - ostatné 0
40. Zoznam riešiteľov
Meno a priezvisko Dátum narodenia Katedra
Ing. Peter Lukács, PhD. 1989-04-10 KTE
Ing. Tomáš Lenger, PhD. 1993-08-21 KTE
Ing. Peter Provázek 1996-12-12 KTE
Ing. Daniel Dzivý 1995-08-29 KTE
Ing. Gabriela Hricková 1997-05-13 KTE
Počet riešiteľov: 5
41. Súhrnná kapacita riešiteľov v hodinách 2500
42. Kľúčové slová papierový substrát, Nomex, grafén, biodegradovateľnosť
43. Keywords paper substrate, Nomex, graphene, biodegradability
44. Vedecké ciele projektu Hlavným vedeckým cieľom predloženého vedeckého projektu je teoretická a praktická analýza možností využitia a aplikácie substrátov na báze papiera do procesu realizácie elektronických štruktúr. Za týmto účelom sa medzi vedecké ciele projektu radí predovšetkým návrh testovacích motívov za účelom optimalizácie procesu nanášania hrubovrstvových pást na papierové substráty, analýza kvality a spoľahlivosti takýchto štruktúr prostredníctvom vybraných testov a realizácia vybranej elektronickej štruktúry na papierovom substráte. Ďalším z vedeckých cieľov predloženého vedeckého projektu je aj komparatívna štúdia možností aplikácie hrubovrstvových pást na papierové substráty a analýza vplyvu technologických faktorov na ich kvalitu.
45. Forma popularizácie výsledkov riešenia projektu s cieľom informovať verejnosť o prínosoch výsledkov projektu • Prezentácia dosiahnutých výsledkov na medzinárodnej vedeckej konferencii
46th International Spring Seminar on Electronics Technology – recenzovaný vedecký článok v citačnej databáze IEEE a SCOPUS.
• Publikácia dosiahnutých výsledkov v zahraničnom recenzovanom časopise v citačnej databáze SCOPUS/WoS.
46. Očakávané výstupy riešenia
Kategória Počet
Počet CC publikácií 0
Počet impaktovaných publikácií 1
Počet publikácií nepokrytých CC a impaktovaných 1
Počet patentových prihláok v SR 0
Počet vyvolaných projektov VaV, nadv. na riešený projekt 0
47. Harmonogram
Začiatok etapy Koniec etapy Názov etapy Popis etapy
2023-01-01 2023-03-31 Štúdium problematiky, návrh experimentov a vzoriek Štúdium dostupnej literatúry a analýza stavu problematiky, návrh konkrétnej experimentálnej činnosti a návrhu motívu testovacích vzoriek
2023-04-01 2023-05-31 Realizácia navrhnutých testovacích vzoriek Realizácia navrhnutých testovacích vzoriek určených pre analýzu vplyvu technologických faktorov na kvalitu vrstiev nanesených na papierové substráty
2023-06-01 2023-08-31 Analýza kvality a spoľahlivosti vytvorených elektronických štruktúr Analýza kvality a spoľahlivosti vytvorených elektronických štruktúr využitím vybraných testov, komparatívna štúdia vplyvu technologických faktorov na kvalitu a spoľahlivosť elektronickej štruktúry
2023-09-01 2023-10-31 Optimalizácia technologických faktorov a realizácia vybranej elektronickej štruktúry Vyhodnotenie doteraz získaných vedeckých poznatkov, optimalizácia technologických faktorov a realizácia vybranej elektronickej štruktúry na papierovom substráte
2023-11-01 2023-11-30 Vyhodnotenie projektu Príprava záverečnej správy riešeného projektu
Počet etáp: 5
Vecný zámer projektu
48. Aktuálnosť a vedeckosť cieľov, vedecká úroveň a kvalita projektu
  • Definujte mieru aktuálnosti riešeného problému v danej oblasti vedy a techniky, z celosvetového pohľadu vrátane relevantných odkazov na odbornú literatúru
  • Definujte vedeckú úroveň projektu a vedeckosť metód využívaných v riešení projektu
  • Definujte ciele projektu a reálnosť ich dosiahnutia
  • Opíšte navrhovanú metodiku riešenia projektu, opodstatnenosť jej výberu a efektívnosť jej pouţitia z hľadiska splnenia deklarovaných cieľov

Nezastaviteľný vývoj nových technológií ako aj materiálov aplikovateľných v elektronike poskytuje vývojárom a technológom nové možnosti v oblasti „green electronics“, tzv. zelenej elektronike. Nakladaniu s nebezpečným odpadom, predovšetkým v oblasti elektronických zariadení, sa kladie čím ďalej, tým väčší dôraz. Elektronické zariadenia ako také obsahujú veľké množstvo toxických látok (napr. olovo, arzén, kyselina perfluóroktánová, polyvinylchlorid, tálium, atď.), pričom ich likvidácia predstavuje mimoriadne veľkú záťaž na životné prostredie. Produkcia týchto látok, ako aj materiálov využívaných v konvenčnej „mass-production“ elektronike a následná recyklácia a likvidácia týchto materiálov produkuje značné množstvo emisie uhlíka. Výroba štandardných dosiek plošných spojov, ktorá zahŕňa energeticky náročné procesy, ich osadzovanie komponentmi, pretavovanie spájkovacích pást a následné povrchové úpravy vyžadujú veľké množstvo elektrickej energie, pričom v dobe energetickej krízy je nutné klásť dôraz na hľadanie alternatívnych možností, ktoré sú nie len energeticky menej náročné ale sú ekologické, jednoducho recyklovateľné a ideálne aj biodegradovateľné.
Riešením týchto problémov môže byť aj zavádzanie tzv. zelenej elektroniky, ktorá využíva prírode blízke, biodegradovateľné, udržateľné a recyklovateľné materiály. Na tieto účely sa dnes už používajú organické polymérne materiály, ktoré sú biokompatibilné a biodegradovateľné. Okrem polymérov sa pozornosť vedcov upriamuje aj na materiály na báze papiera, ako je napr. skupina materiálov s obchodným označením Nomex, ktorá využíva kalandrovaný papier a celulózu na zlepšenie mechanických, tepelných a dielektrických vlastností bežného papiera. Vďaka tomu je možné na takto upravené substráty nanášať vrstvy prostredníctvom vrstvových technológií, ako je napr. sieťotlač. Ako vhodná alternatíva vrstiev na báze ušľachtilých kovov, ako je striebro, meď alebo zlato, je možné na takéto substráty nanášať aj biodegradovateľné materiály na báze nano-rúrok alebo nano-vlákien uhlíka, príp. grafénu v podobe polymérnych hrubovrstvových pást. Práve kombinácia papierových substrátov a hrubovrstvových pást umožňuje vytvárať planárne štruktúry napríklad v oblasti VF prvkov, ako sú filtre alebo antény. Takáto štruktúra by bola recyklovateľná, biokompatibilná a biodegradovateľná a môže predstaviť vhodnú náhradu bežnej konvenčnej elektroniky, napr. antén v mobilných telefónoch, ktorých je dnes na trhu najviac od ich vzniku.
Počas riešenia cieľov vedeckého projektu bude potrebné zaobstarať substráty na báze kalandrovaného papiera a celulózy, označovaného ako Nomex, ako aj hrubovrstvové pasty na báze grafénu a striebra. Okrem toho bude potrebné nakúpiť vodivé lepidlá, príp. nízkoteplotné spájkovacie pasty, elektronické komponenty a montážne prvky. Z uvedeného dôvodu je plánovaná čiastka 1500 EUR na nákup materiálu. Z dôvodu nepredvídateľných technologických problémov počas riešenia cieľov predloženého vedeckého projektu ako aj na spotrebný materiál je ďalej plánovaných 500 EUR vo forme bežných nepriamych nákladov.
Chiong, J. A., Tran, H., Lin, Y., Zheng, Y., Bao, Z., Integrating Emerging Polymer Chemistries for the Advancement of Recyclable, Biodegradable, and Biocompatible Electronics. Adv. Sci. 2021, 8, 2101233. https://doi.org/10.1002/advs.202101233
Suresh Khurd, A., Kandasubramanian, B., 2022. A systematic review of cellulosic material for green electronics devices. Carbohydrate Polymer Technologies and Applications 4, 100234. https://doi.org/10.1016/j.carpta.2022.100234
Irimia‐Vladu, Mihai. “"Green" electronics: biodegradable and biocompatible materials and devices for sustainable future.” Chemical Society reviews 43 2 (2014): 588-610

49. Originálnosť projektu a koncepcie riešenia
  • Definujte mieru originálnosti projektu
  • Opíšte navrhovaný koncept riešenia a formulujte vedeckú hypotézu
  • Definujte význam predbežných výsledkov, nadväznosť navrhovaného riešenia na vlastné publikované výsledky

Riešenie cieľov predkladaného vedeckého projektu predstavuje nezanedbateľný prínos v oblasti aplikácie ekologických, biodegradovateľných a prírodných materiálov do procesu výroby elektronických štruktúr. Predkladaný vedecký projekt prináša koncepčné riešenie v podobe kombinácie materiálov za účelom vytvorenia špeciálnych kompozitných materiálov prostredníctvom vrstvových technológií. Práve proces depozície hrubých vrstiev na báze grafénu na špeciálne kalandrované papiere, označované ako Nomex, vytvára vhodné riešenie pre výrobu elektronických štruktúr, ktoré spadajú do oblasti „zelenej elektroniky“. Riešením cieľov vedeckého projektu sa tím riešiteľov bude zaoberať tak návrhom vhodného testovacieho motívu, optimalizácii procesu depozície vrstiev na papierové substráty, analýze kvality a spoľahlivosti takto vytvorených elektronických štruktúr ako aj procesom realizácie vybranej elektronickej štruktúry, príp. možností vytvárania vodivých spojov na takýchto štruktúrach. Na tento účel sú plánované testy dlhodobej stability ako aj šokové skúšky, príp. špeciálny skúšky ohybom v axiálnom a radiálnom smere.
50. Štruktúra projektu, kvalita spracovania, logická nadväznosť postupov riešenia
  • Definujte harmonogram riešenia projektu s ohľadom na logickú nadväznosť postupov a na napĺňanie deklarovaných cieľov
  • Vysvetlite adekvátnosť použitej metodiky
  • Vysvetlite adekvátnosť navrhnutého rozpočtu projektu v kontexte finančnej náročnosti dosiahnutia cieľov
  • Stanovte časový plán realizácie a naplnenia stanovených vedeckých cieľov

Harmonogram riešenia cieľov predloženého vedeckého projektu je rozdelený do 5 etáp. V prvej etape prác bude naštudovaná problematika a vykonaná analýza stavu problematiky. Taktiež bude v rámci prvej etapy navrhnutý testovací motív a bude naplánovaná experimentálna činnosť. Prvá etapa bude trvať od 01.01.2023 do 31.03.2023.
V druhej etape prác bude realizovaný návrh testovacích vzoriek určených pre analýzu vplyvu technologických faktorov na kvalitu vrstiev nanesených na papierové substráty. Druhá etapa prác bude trvať od 01.04.2023 do 31.05.2023.
V tretej etape prác bude vykonaná analýza kvality a spoľahlivosti vytvorených elektronických štruktúr využitím vybraných testov, komparatívna štúdia vplyvu technologických faktorov na kvalitu a spoľahlivosť elektronickej štruktúry. Tretia etapa bude trvať od 01.06.2023 do 31.08.2023.
Štvrtá etapa harmonogramu prác bude venovaná vyhodnoteniu doteraz získaných vedeckých poznatkov, optimalizácii technologických faktorov a realizácii vybranej elektronickej štruktúry na papierovom substráte. Táto etapa bude trvať od 01.09.2023 do 31.10.2023.
V poslednej etape harmonogramu sa vyhodnotia získané vedecké poznatky počas riešenia cieľov predloženého vedeckého projektu a bude vypracovaná záverečná práca projektu. Posledná etapa bude trvať od 01.11.2023 do 30.11.2023.

51. Odborné predpoklady riešiteľského kolektívu
  • Odôvodnite kompetentnosť zúčastnených riešiteľských organizácií na riešenie predkladaného projektu v kontexte hlavných úloh, ktoré budú jednotlivé organizácie v projekte zabezpečovať
  • Opíšte kompetentnosť jednotlivých riešiteľov na riešenie predkladaného projektu a základné úlohy, ktoré budú v rámci implementácie projektu realizovať (netýka sa zodpovedného riešiteľa)
  • Opíšte spôsob kooperácie riešiteľov, ich vzájomnú komplementaritu a zastupiteľnosť pri riešení projektu
  • Opíšte existujúcu prístrojovú a personálnu infraštruktúru pracovísk podieľajúcich sa na implementácii projektu
  • Opíšte mieru zapojenia mladých pracovníkov výskumu a vývoja do 35 rokov vrátane študentov doktorandského štúdia do riešenia projektu

Ing. Peter Lukács, PhD. – vedúci projektu pôsobí na Katedre technológií v elektronike Fakulty elektrotechniky a informatiky Technickej univerzity v Košiciach ako odborný asistent. Svoju dizertačnú prácu obhájil v roku 2017 na tému Vrstvy na báze nano-častíc striebra realizované InkJet Printing technológiou. Už počas doktorandského štúdia sa aktívne venoval nano-materiálom, nano-elektronike a technológiám v elektronike. Je autorom a spoluautorom mnohých vedeckých publikácií, prevažne vedeckých článkov v časopisoch a zborníkoch z medzinárodných vedeckých konferencií v citačnej databáze WoS a Scopus. Bol spoluriešiteľom vedeckých projektov v rámci VEGA, KEGA a APVV, ako aj vedúcim riešiteľom Grantu FEI TUKE pre mladých vedcov do 35 rokov počas štyroch období. Je držiteľom mnohých ocenení z medzinárodných a domácich vedeckých konferencií. Pôsobil aj ako R&D špecialista pre spoločnosť Logomotion, s.r.o., kde sa aktívne podieľal na vývoji HW. V rámci svojej vedecko-výskumnej činnosti sa naďalej venuje nano-materiálom a ich implementovaniu do technológií v elektronike. V rámci riešenia cieľov vedeckého projektu bude jeho úlohou implementácia doteraz získaných teoretických vedomostí a praktických skúseností do plnenia cieľov predloženého vedeckého projektu.
Ing. Tomáš Lenger, PhD. – člen riešiteľského kolektívu, obhájil svoju dizertačnú prácu v roku 2021 na Katedre technológii v elektronike a aktuálne pôsobí ako odborných asistent. V rámci svojej vedeckovýskumnej činnosti sa venuje viacvrstvovým štruktúram v elektronike ako aj problematike vnorených súčiastok. Témou jeho dizertačnej práce boli "Aspekty miniaturizácie elektronického obvodu pre NFC komunikáciu na báze vnorených súčiastok". V rámci projektu sa bude aktívne zapájať pri riešení jednotlivých problémov a úloh.
Ing. Daniel Dzivý - člen riešiteľského kolektívu, pôsobí ako interný doktorand v štvrtom ročníku štúdia na Katedre technológií v elektronike Fakulty elektrotechniky a informatiky Technickej univerzity v Košiciach. Jeho dizertačná práca sa venuje Technológiám povrchových úprav pre aplikácie v elektronike. V rámci projektu sa bude aktívne zapájať pri riešení jednotlivých problémov a úloh.
Ing. Peter Provázek - člen riešiteľského kolektívu, pôsobí ako interný doktorand v druhom ročníku štúdia na Katedre technológií v elektronike Fakulty elektrotechniky a informatiky Technickej univerzity v Košiciach. Jeho dizertačná práca sa venuje vplyvu plazmy na povrchové vlastnosti substrátov využívaných v elektronike. V rámci projektu sa bude aktívne zapájať pri riešení jednotlivých problémov a úloh.
Ing. Gabriela Hricková - člen riešiteľského kolektívu, pôsobí ako interná doktorandka v druhom ročníku štúdia na Katedre technológií v elektronike Fakulty elektrotechniky a informatiky Technickej univerzity v Košiciach. Jej dizertačná práca sa venuje ohybným termoelektrickým materiálom. Technológiám povrchových úprav pre aplikácie v elektronike. V rámci projektu sa bude aktívne zapájať pri riešení jednotlivých problémov a úloh.

Späť na zoznam projektov
Login