Lider: dr hab. Bożena Łosiewicz, prof. UŚ
• Opracowanie innowacyjnych metod wytwarzania i modyfikacji powierzchni materiałów komórkowych o zwiększonej odporności korozyjnej z zastosowaniem technologii wytwarzania przyrostowego;
• Określanie właściwości tribologicznych i mechanicznych materiałów wytwarzanych przyrostowo oraz mechanizmów ich degradacji;
• Badania mechanizmu i kinetyki procesów elektrodowych oraz odporności korozyjnej nowo opracowanych materiałów inżynierskich;
• Rozwój elektrochemicznych metod badań właściwości międzyfazowych materiałów inżynierskich.
Wskazane przez Zespół cele badawcze dotyczą wszystkich aspektów związanych z elektrochemią i korozją materiałów inżynierskich, które znajdują wiele różnych zastosowań we współczesnym przemyśle. W zakresie elektrochemicznej modyfikacji powierzchni materiałów inżynierskich prowadzone będą poszukiwania nowych powłok metalicznych, stopowych, kompozytowych i polimerowych, które otrzymywane będą między innymi na drodze elektroosadzania, elektroforetycznego osadzania czy elektrochemicznie wspomaganego osadzania. Powłoki kompozytowe do zastosowań w medycynie zawierać będą biopolimerową osnowę (chitozan, kolagen), w której zabudowane będą krystaliczne składniki w postaci proszków metali szlachetnych jak srebro czy pallad, tlenków metali i fosforanów wapnia. Przy zastosowaniu metody anodowania tytanu i jego stopów wytwarzane będą nanotubularne struktury tlenkowe.
Nowo opracowane powłoki inżynierskie będą poddawane elektrochemicznej charakterystyce mechanizmu i kinetyki adsorpcji, absorpcji i wydzielania wodoru, elektrochemicznej charakterystyce procesów związanych z transportem i dyfuzją wodoru przez membrany metaliczne czy elektrochemicznej charakterystyce mechanizmu i kinetyki wydzielania tlenu. W zakresie inżynierii korozyjnej prowadzona będzie kompleksowa ocena odporności korozyjnej nowo opracowanych materiałów przewodzących i półprzewodzących w roztworach wodnych, elektrochemiczne badania podatności metali i ich stopów na korozję wżerową i międzykrystaliczną oraz elektrochemiczne badania procesu pasywacji metali i ich stopów.
Celem planowanych badań jest również opracowanie innowacyjnych metod wytwarzania struktur komórkowych z zastosowaniem technologii wytwarzania przyrostowego, które stanowić będą atrakcyjną alternatywę dla konwencjonalnych metod wytwarzania materiałów komórkowych. Zastosowane zostanie modelowanie oparte na równaniach matematycznych odwzorowujących kształt potrójnie periodycznych powierzchni minimalnych, umożliwiające kontrolowaną zmianę kształtu, wielkości i rozmieszczenia porów. Opracowany sposób modelowania stwarzać będzie obiecujące perspektywy projektowania i wytwarzania materiałów komórkowych dla różnych gałęzi przemysłu, w tym medycyny (ortopedia, stomatologia, kardiologia), energetyki wodorowej (materiały elektrodowe, membrany) czy motoryzacji (tworzenie lekkich a zarazem bardzo wytrzymałych elementów). Charakterystyki geometryczne i mechaniczne otrzymanych materiałów komórkowych będą mogły być precyzyjnie dostosowywane do określonych wymagań aplikacyjnych. Określane też będą właściwości tribologiczne i mechaniczne oraz mechanizmy degradacji materiałów wytwarzanych przyrostowo. Tematyka planowanych badań mieści się w najnowszym nurcie technologii druku 3D, która gwałtownie się rozwija i jest częścią czwartej rewolucji przemysłowej, mającej na celu generowanie mniejszej ilości odpadów w porównaniu do tradycyjnych metod wytwarzania.
Rozwijane także będą elektrochemiczne metody badań właściwości międzyfazowych materiałów inżynierskich, w tym elektrochemiczne pomiary stało- i zmiennoprądowe oraz elektrochemiczne pomiary skaningowe. Przedmiotem zainteresowań będzie także teoria i zastosowania elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej do badań w obszarze elektrochemii i korozji materiałów. Zespół będzie prowadził akredytowane badania jakościowe i ilościowe odporności korozyjnej materiałów inżynierskich w komorach solnych na rzecz otoczenia społeczno-gospodarczego oraz doradztwo naukowo-techniczne w zakresie konsultacji specjalistycznych dotyczących elektrochemicznych metod badawczych, oceny właściwości elektrochemicznych i jakości materiałów, interpretacji i analizy wyników badań elektrochemicznych.