zbornik saŽetaka - utt - naslovna · 2015-07-08 · funkcionalne prevlake na mg legurama u svrhu...

uniSTem pico

Prva 'pico' konferencija iz STEM područja

Sveučilišta u Splitu

(Science, Technology, Engineering, Mathematics)

ZBORNIK SAŽETAKA

Split, 8. srpnja 2015.

uniSTem pico Prva 'pico' konferencija iz STEM područja Sveučilišta u Splitu

Split, Fakultet građevinarstva, arhitekture i geodezije, 8. srpnja 2015.

2

-------------------------------------------

CIP - Katalogizacija u publikaciji

S V E U Č I L I Š N A K N J I Ž N I C A

U S P L I T U

UDK 5(082)

62(082)

UNISTEM pico (1 ; 2015 ; Split)

Zbornik sažetaka : prva "pico"

konferencija iz STEM područja Sveučilišta

u Splitu (science, technology,

engineering, mathematics) : Split, 8.

srpnja 2015 / uniSTem pico ; [urednici

Deana Breški ... et al.]. - Split :

Sveučilište u Splitu, Fakultet

građevinarstva, arhitekture i geodezije,

2015.

ISBN 978-953-6116-65-2

1. Breški, Deana

I. Prirodne znanosti -– Zbornik

II. Tehničke znanosti -- Zbornik

151220051

-------------------------------------------

Organizatori:

Sveučilište u Splitu, Fakultet građevinarstva, arhitekture i geodezije

Ured za transfer tehnologije Sveučilišta u Splitu

Izdavač:

Sveučilište u Splitu

Fakultet građevinarstva, arhitekture i geodezije

Matice hrvatske 15

Urednici:

Deana Breški

Ivo Andrić

Neno Torić

Boris Trogrlić

Grafička

obrada:

Mate Glavan

Naklada: 50 primjeraka

ISBN 978-953-6116-65-2



3

PREDGOVOR

Motivacija za pokretanje uniSTem pico konferencije jest međusobno upoznavanje

znanstvenika i istraživača Sveučilišta u Splitu te poticanje suradnje u istraživanjima interdisciplinarnog karaktera u okviru STEM područja (Science, Technology, Engineering and Mathematics). Ideja je jačanje veza među pojedinim sastavnicama Sveučilišta, bolje upoznavanje s pravcima istraživanja pojedinaca, grupa i sastavnica u cjelini te moguće pokretanje zajedničkih projekata s realnim sektorom. Ovakav pristup prisutan je i u drugim europskim sveučilištima koji svoj uspjeh i pozicioniranost temelje između ostalog i na međusobnoj suradnji pojedinih sveučilišnih sastavnica.

Sudjelovanje na konferenciji je u obliku kratke petominutne (pico) prezentacije u kojoj predavač ukratko izloži trenutno istraživanje s naglaskom prikaza interdisciplinarnog karaktera istraživanja i moguće suradnje s drugim sastavnicama (istraživačima) i/ili gospodarskim sektorom. Naglasak je na kratkim prezentacijama iz čega je i proizašao naziv 'pico' konferencija, čime se u današnjem kroničnom nedostatku vremena žele prikazati znanstveno-istraživačke teme pojedinaca ili grupe znanstvenika, na način prihvatljiv široj publici.

Budući je riječ o STEM području, na konferenciji su sudjelovale slijedeće sastavnice Sveučilišta u Splitu: Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje, Fakultet građevinarstva, arhitekture i geodezije, Kemijsko-tehnološki fakultet, Medicinski fakultet, Pomorski fakultet, Prirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilišni odjel za studije mora i Sveučilišni odjel za stručne studije. Želja nam je uniSTem pico konferencije kontinuirano organizirati, slijedeći put na drugoj sastavnici s novim predavačima, a sve u cilju boljeg upoznavanja, možebitne suradnje i razvoja interdisciplinarnog potencijala Sveučilišta u Splitu unutar STEM područja.

Konferencija je i otvoreni poziv za dionike iz privatnog sektora koji djeluju u okvirima grana STEM područja i mogli bi pronaći svoj interes u pojedinim istraživanjima te uspostaviti suradnju sa Sveučilištem u cilju jačanja cjelokupnog gospodarstva.

Ovim putem zahvaljujemo se svim sastavnicama na odazivu i pomoći pri organizaciji ovog događanja, predavačima koji su pridonijeli u ostvarivanju ove inicijative, Uredu za transfer tehnologije Sveučilišta u Splitu i Sveučilištu u Splitu na svesrdnoj pomoći i savjetima te svima koji su na bilo koji način pomogli ili podržali organizaciju i provedbu ovog Skupa.

Organizacijski odbor: Boris Trogrlić Deana Breški Ivo Andrić Neno Torić



4



5

SADRŽAJ

1. Baloević Goran Eksperimentalno ispitivanje i numeričko modeliranje konstrukcija pod potresnim i udarnim opterećenjem 7

2. Bartulović Hrvoje Istraživanje urbane morfogeneze grada Splita 8

3. Brčić Jure Ispitivanje selektivnosti povlačnih ribolovnih alata 9

4. Bugarin Miro Grupa za razvoj inteligentne interaktivne fasade s dvostrukom staklenom ovojnicom 10

5. Ćurković Andrijana, Marušić-Paloka Eduard Interakcija tankog sloja fluida i elastične ploče 11

6. Dagelić Ante, Čagalj Mario, Perković Toni

Information security and privacy 12

7. Đukić Predrag Referentni laboratorij za održavanje primarnog etalona vremena i frekvencije 13

8. Ilić Nada

Grupa za dizajn, sintezu i testiranje antimikrobnih peptida, te pronalazak inovativnih molekularnih deskriptora 14

9. Maravić Ana

Istraživanje mehanizama rezistencije Gram-negativnih bakterija priobalnog područja Kaštelanskog zaljeva na antibiotike 15

10. Mudronja Luka Pomorstvenost i upravljanje brodom na valovima 16

11. Mužek Mario Nikola

Sinteza geopolimera iz letećega pepela i njegova primjena kao sorbensa 17

12. Racetin Ivan Primjene fotogrametrije i daljinskih istraživanja 18

13. Škugor Rončević Ivana

Funkcionalne prevlake na Mg legurama u svrhu zaštite biorazgradivih implantata 19

14. Šolić Petar, Radić Joško, Begušić Dinko

Istraživačka grupa za napredne mrežne tehnologije i sustave 20

15. Živković Zlatko, Šarolić Antonio

Istraživanje utjecaja valnog oblika strujne pobude na odziv aksona - eksperimentalni postav 21



6



7

Eksperimentalno ispitivanje i numeričko modeliranje konstrukcija pod potresnim i udarnim opterećenjem

dr.sc. Goran Baloević

(goran.baloević@gradst.hr)


Ispitivanje ponašanja konstrukcija pod potresnim i udarnim opterećenjem još je uvijek predmet velikog broja istraživanja. Eksperimentalnim ispitivanjem postiže se najbolji uvid u stvarno ponašanje konstrukcija, naročito pomoću dinamičke platforme koja može najtočnije opisati njihovo stvarno ponašanje pri potresu. Takva ispitivanja još uvijek su rijetka, prvenstveno zbog malog broja ove skupe i sofisticirane opreme u svijetu, te velikih troškova provedbe takvih ispitivanja. Također, mali je i broj sustava za ispitivanje konstrukcija pri udarnom opterećenju.

U posljednje dvije godine proveden je relativno velik broj ispitivanja različitih konstrukcija pod potresnim i udarnim opterećenjem u Laboratoriju za potresna ispitivanja, FGAG, pod voditeljstvom prof.dr.sc. Jure Radnića. U sklopu Laboratorija nalaze se potresna platforma i udarni toranj. Potresna platforma (eng. shake-table) je tlocrtnih dimenzija 4.0×4.0 m koja ima jednokomponentni horizontalni smjer gibanja. Najveći pomaci platforme su ±150 mm, najveće ubrzanje ±3 g i najveća frekvencija 30 Hz. Zadavanje funkcije ubrzanja je moguće u obliku proizvoljne funkcije. Platforma ima mogućnost ispitivanja stvarnih građevina i njihovih modela tlocrtnih izmjera do 4×4 m, mase do 20 tona i visine do 9 m. Vanjski izgled platforme prikazan je na Slici 1. Udarni toranj (eng. impact tower) čini rešetkasta čelična konstrukcija visine 12 m. Udarni toranj radi na principu slobodnog pada utega mase do 500 kg s različitih visina. Fotografija udarnog tornja prikazana je na Slici 2. Pomoću ove sofisticirane opreme do sada su vršena brojna ispitivanja ponašanja armiranobetonskih stupova pri potresu, armiranobetonskih i čeličnih okvira pri potresu, te armiranobetonskih ploča ojačanim karbonskim trakama pri udaru. Provedena ispitivanja polučila su veći broj objavljenih znanstvenih radova u međunarodnim časopisima i skupovima, te nekoliko doktorata. Također, provedena ispitivanja su omogućila da se spozna stvarno ponašanje razmatranih konstrukcija pri ovim opterećenjima.

Fotografija 1. Prikaz potresne platforme Fotografija 2. Prikaz udarnog tornja

Razvijen je 2D numerički model za statičku i dinamičku analizu ravninskih konstrukcija od čelika, betona, i ziđa koji može simulirati njihove najvažnije nelinearne efekte, kao što su: materijalna nelinearnost (nelinearno ponašanje betona, čelika, ziđa, tla), geometrijska nelinearnost, nelinearno ponašanje na spoju dvaju različitih materijala (odvajanje, utiskivanje, klizanje) itd. Primjenom ovog numeričkog modela, moguće je istražiti utjecaj više parametara na ponašanje konstrukcija pri potresu i udaru.

Pomoću spomenute opreme, kao i razvijenog numeričkog modela, planiraju se provesti istraživanja ponašanja raznih konstrukcija pri potresu i udaru (potporni zidovi, kameni zidani zidovi, rezervoari za vodu, kameni stupovi, mostovi i sl. Također se planiraju i testirati neka varijanta rješenja za sanaciju i ojačanje postojećih konstrukcija, poput: upotreba specijalnih nearmiranih i armiranih žbuka za ojačanje ziđa, ojačanje konstrukcija pomoću karbonskih traka, aseizmička izolacija konstrukcija itd. Vjeruje se da će provedena eksperimentalna i numerička istraživanja dati vrijedan doprinos poznavanju ponašanja različitih konstrukcija u uvjetima potresnog i udarnog opterećenja.

mailto:goran.baloević@gradst.hr



8

Istraživanje urbane morfogeneze grada Splita

dr.sc. Hrvoje Bartulović

(hrvoje.bartulović@gradst.hr)


Autor kao dio istraživačkog tima na znanstvenom projektu prof.dr.sc. Darovana Tušeka pod nazivom „Arhitektura Splita u 20. stoljeću“ radi na prikupljanju, sistematizaciji i obradi građe iz područja predmetnog istraživanja. Arhitektonsko stvaralaštvo na području grada Splita u 20. stoljeću čini značajan segment hrvatske suvremene arhitekture tog razdoblja kojom autori s hrvatskog prostora participiraju na europskoj arhitektonskoj sceni. Svrha istraživanja jest da se argumentirano valorizira taj doprinos te da se identificira one autore koji su svojim opusom najupečatljivije promovirali nove arhitektonske koncepte i realizirali djela trajne umjetničke vrijednosti. Selekcijom kvalitetnih ostvarenja, autorskih opusa, utvrđivanjem i definiranjem njihovih vrijednosti i teorijskih polazišta, afirmacijom njihovih škola i utjecaja stvaraju se parametri za sistematizaciju vrednovanja.

U svojoj doktorskoj disertaciji pod nazivom „Artikulacija Ulice Domovinskog rata i integracija u gradsko tkivo Splita“ istražuje procese gradogradnje i uloge arhitekture u tom procesu. Odnos arhitekture i grada šira je tema znanstvenog istraživanja. Kolika su dostignuća ustroja arhitektonskih djelatnosti na splitskom (hrvatskom) prostoru i koja su to obilježja arhitektonskog nasljeđa vrijedna čuvanja, predmet su užeg i detaljnijeg istraživanja. Ovim je istraživanjem uspostavljena metodologija po kojoj se može pristupati daljnjim istraživanjima gradskog tkiva sa sličnom genezom nastanka, kao i uspostavljanju budućih smjernica razvoja predmetne ulice ili nekih drugih dijelova urbane strukture. Kompleksnost procesa gradogradnje apriori zahtjeva interdisciplinarnost različitih struka, s posebnim naglaskom na tehničke. U sklopu navedene disertacije uspostavljeno je ukupno šest osnovnih modela navedenih procesa. To su: 1) MODEL AKTIVACIJE, 2) MODEL AFIRMACIJE, 3) MODEL ELIMINACIJE, 4) MODEL KONSOLIDACIJE, 5) MODEL SUPERPOZICIJE, 6) MODEL TRANSFORMACIJE. Uspostavljenim modelima omogućava se očitavanje procesa po kojima se grad razvijao kroz vrijeme i očitavanje arhitektonsko-urbanističke značajki građevina ključnih za odvijanje određene razvojne strategije u prostoru, te time ostvaruje mogućnost apliciranja istih modela na budući razvoj. Implementacija modela u budući razvoj gradskog tkiva, na istraživačkoj i provedbenoj razini, upravo zahtjeva kompleksni parametrijski proces planiranja u kojem bi znanja i dostignuća suvremenih istraživanja na ostalim poljima tehničkih znanosti mogla unaprijediti primjenjivost istih.

Prikaz razvoja grada Splita (Izradio J. Marasović)

mailto:hrvoje.bartulović@gradst.hr



9

Ispitivanje selektivnosti povlačnih ribolovnih alata

dr.sc. Jure Brčić

([email protected])

Sveučilišni odjel za studije mora

Smanjenje ribolovne smrtnosti poboljšanjem selektivnosti ribolovnih alata jedan je od načina povećanja biomase iskorištavanih stokova te ulova i prihoda od ribarstva. Mjere zaštite nedoraslih organizama u ribarstvu su popularne, jer polaze od pretpostavke da je ulov jedinki koje su se bar jednom uspjele izmrijestiti ključ dugoročno održivog ribarenja. Reguliranje minimalne veličine mrežnog oka najčešća je tehnička mjera kojom se nastoji povećati selektivnost ribolovnih alata. Minimalna propisana veličina oka trebala bi osigurati ulov jedinki većih ili jednakih zakonski propisanoj minimalnoj lovnoj duljini, te bi bilo poželjno da se te dvije mjere uvijek donose zajedno, jer loše propisana minimalna lovna duljina riba i drugih morskih organizama ili neproporcionalna veličina mrežnog oka često rezultira velikom količinom neciljanog ulova koji se najčešće odbacuje. Prema posljednjoj FAO procjeni, ukupna količina ulova koji se odbacuje značajno se smanjila ponajviše zahvaljujući poboljšanju selektivnosti ribolovnih alata. Tehnika ribolova povlačnom mrežom koćom identificirana je kao tehnika kojom se u prosjeku odbacuje najveća količina ulova. U Mediteranu se primjerice godišnje u prosjeku odbacuje oko 13,3 - 26,8% ukupne koćarske lovine. Novom reformom Zajedničke ribarstvene politike svi ulovi vrsta koje podliježu minimalnim veličinama, definiranim u Prilogu III. Uredbe Vijeća (EZ) br. 1967/2006, uhvaćene tijekom ribolovnih aktivnosti u vodama Unije ili od strane ribarskih plovila Unije izvan voda Unije, najkasnije od 1. siječnja 2019. moraju se zabilježiti i iskrcati na obalu. Nadalje, Uredbom Europskog Parlamenta i Vijeća (EU) br. 1385/2013, veliki naglasak se stavlja na povećanje selektivnosti postojećih ribolovnih alata kako bi se ciljano izlovljavali morski organizmi određene veličine i vrste, dozvoljavajući neciljanom ulovu da ostane neozlijeđen i neulovljen.

Budući da selektivnost alata postaje sve aktualnija tema u europskom ribarstvu, na Sveučilišnom odjelu za studije mora nastojimo ispitati što veći broj različitih metoda poboljšanja selektivnost pridnene povlačne mreže koće. Ispitivanje selektivnosti se tradicionalno vrši testiranjem različitih mreža na moru, što je vrlo skupo i vremenski vrlo zahtjevno. Zbog navedenih nedostataka, selektivnost se sve češće ispituje tzv. FISHSELECT metodom, gdje se nizom laboratorijskih eksperimenata te kompjutorskih simulacija nastoji predvidjeti selektivnost povlačnih ribolovnih alata. Metodologija se sastoji od sakupljanja morfoloških i morfometrijskih osobina ciljanih vrsta. Pod morfološkim osobinama podrazumijevamo oblik najvećeg presjeka tijela i glave istraživanog organizma, dok pod morfometrijskim osobinama podrazumijevamo opseg najvećeg presjeka tijela i glave te ukupnu duljinu istraživanog organizma. Oblik najvećeg presjeka glave i tijela određuje se specijaliziranim uređajem koji skenira i analizira obris presjeka, koji se potom aproksimira najprikladnijom parametarskom krivuljom. Nakon što su navedeni podaci sakupljeni moguće je kreirati virtualnu populaciju. Virtualnu populaciju je potom moguće loviti prethodno kreiranim virtualnim povlačnim mrežnim alatima različitih veličina, oblika i otvora mrežnog oka. Dobiveni rezultati validiraju se s eksperimentalnim podacima dobivenim testiranjem na moru. Rezultati istraživanja ovog tipa mogu se upotrijebiti kako bi se simulirao učinak različitih strategija iskorištavanja na ekosustav mora s ciljem dugoročno održivog ribarenja živim bogatstvima mora. Trenutno se istraživanja ovog tipa provode u sklopu DISCATCH projekta financiranog od strane EU u sklopu kojeg je ostvarena odlična suradnja Sveučilišnog odjela za studije mora s drugim europskim istraživačkim centrima od kojih bi važno bilo istaknuti CNR-ISMAR sa sjedištem u Anconi (Italija) te SINTEF sa sjedištem u Hirtshalsu (Danska).



10

Grupa za razvoj inteligentne interaktivne fasade s dvostrukom staklenom ovojnicom

Voditelj grupe: dr.sc. Miro Bugarin

([email protected])

Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje

Svakodnevna općedruštvena nastojanja za smanjenjem štetne emisije CO2 i stakleničkih plinova, kao i problemi s proizvodnjom i potrošnjom energije u svijetu koji dovode do istih, nedvojbeno nameću razvoj novih tehnologija u svim oblastima ljudskog življenja koje će promijeniti te negativne trendove, posljedica nepravilnog odnosa čovjeka spram Prirode. Potrošnja energije u zgradama obuhvaća oko 40% ukupne potrošnje energije. Za nekontrolirani dio potrošnje te energije su svakako najodgovornije ovojnice zgrada. Zbog toga je razvoj novih tehnoloških funkcionalnih sustava ovojnica zgrada usmjeren na rješenja koja prirodu ovojnice zgrade čine dinamičkom uvjetno rečeno pametnom strukturom koja će neželjeni transfer toplinske energije kroz ovojnicu zgrade svesti na minimum.

Na Katedri za konstrukcije Fakulteta elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje, Sveučilišta u Splitu već duži niz godina se u sferi znanstvenih istraživanja i obrazovanja razvijaju i proučavaju sustavi energetski učinkovitih konstrukcijskih sustava ovojnica zgrada. Pri tome su istraživanja usmjerena na primjenu aluminija u razvoju konstrukcijskih rješenja i izvedbe ostakljenih fasada zgrada visoke energetske učinkovitosti. Kao rezultat takvih aktivnosti je i razvoj inteligentne interaktivne fasade s dvostrukom staklenom ovojnicom.

Konstrukcijski koncept inteligentne interaktivne fasade s dvostrukom staklenom ovojnicom temelji se na aluminijskoj konstrukciji modela dvostruke interaktivne staklene ovojnice (DISO). Razvijeni geometrijski model je projektiran kao aluminijski konstrukcijski sustav, koji svojom geometrijskom strukturom konstrukcijskog i funkcionalnog dizajna, aluminijske nosive i izvršne strukture, u određenim uvjetima i funkcionalnim postavkama izvršnih elemenata, razvijeno rješenje čini energetski učinkovitom s aspekta neželjenih toplinskih transfera kroz ovojnicu zgrade u svim režimima eksploatiranja.

Pri tome se svojim interaktivnim dinamičkim konceptom razlikuje od klasičnih ili sličnih suvremenih konstrukcijskih rješenja koja danas susrećemo u projektiranju i izvedbi pročelja građevina s energetski učinkovitim ostakljenim ovojnicama. U dosadašnjim fazama projekta posebno je analiziran funkcionalni konstrukcijski sustav u različitim režimima djelovanja i radnog okruženja, s aspekta energetske i funkcionalne učinkovitosti. Konstrukcijska forma inteligentne interaktivne fasade s dvostrukom staklenom ovojnicom je temeljena na modularnom geometrijskom konceptu tzv. element fasade koji uz primjenu PV solarnih panela osigurava i proizvodnju energije. U istraživanjima je analiziran utjecaj promjene geometrije aluminijske nosive strukture te veličine ulazno-izlaznih ventilacijskih kanala na toplinsku učinkovitost tehničkog sustava ventiliranja i cjelokupnog sustava interaktivne fasade. Analizirane su sve relevantne veličine za ocjenu toplinske učinkovitosti, temperature zraka unutar ventiliranog prostora, temperature na ulazu i izlazu ventiliranog sloja, te brzine strujanja i zračni protoci. Na temelju toga su dobiveni podaci koji definiraju razine parcijalnih koeficijenata prolaza topline, tj. parcijalni U-faktori, koji se odnose na pojedine dijelove cjelokupnog mehanizma toplinskog transfera, a koji obuhvaćaju prijenos topline zračenjem, prijelazom (konvekcija) i provođenjem (kondukcija). Također su analizirane i razine solarnog faktora za sve varijante različitih konstrukcijskih modela rada i režima ventiliranja. Sve to je definiralo podlogu za razvoja algoritma optimalnog upravljanja transferom toplinske energije kroz ovojnicu zgrade, a u cilju razvoja mikroprocesorskog automatskog upravljanja.

Izračunate su razine ne samo toplinske energije koja prolazi kroz vanjske staklene ovojnice (DISO),već posebno i toplinske energije koju sobom nosi ventilirani zrak u raznim režimima ventiliranja. Cjelokupni koncept projekta zahtjeva interdisciplinarni pristup u sintezi strojarskih i elektroupravljačkih komponenti s arhitektonskim i građevinskim elementima dizajna ovakve ostakljene fasade. Negativna neželjena bilanca u potrošnji energije kroz ovojnicu zgrada smanjit će se samo konstrukcijskim koncepcijama inteligentnih ovojnica koje će ih učiniti i proizvođačima energije.

Zbog toga je za očekivati da će u skoroj budućnosti inteligentne ovojnice zgrada dovesti iste do ranga tzv. energetski „plus“ zgrada za razliku od približno nul-energetskih koje već danas moramo projektirati i izvoditi u svakodnevnoj praksi izgradnje kako stambenih tako i nestambenih zgrada.

mailto:[email protected]



11

Interakcija tankog sloja fluida i elastične ploče

dr.sc. Andrijana Ćurkovića, prof.dr.sc. Eduard Marušić-Palokab

([email protected])

aPrirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Splitu

bPrirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu

Problemi u mehanici fluida često su opisani sustavima parcijalnih diferencijalnih jednadžbi koji su prekomplicirani čak i za numeričko rješavanje. Polazne jednadžbe se mogu zamijeniti aproksimacijama koje je, s matematičkog stajališta, potrebno rigorozno opravdati. Moguće je teorijskim pristupom utvrditi odstupanje rješenja pojednostavljenog sustava od rješenja originalnog i/ili numeričkim simulacijama aproksimaciju usporediti s eksperimentalnim podatcima. Sustavi se često pojednostavljuju na temelju nekih fizikalnih veličina i/ili geometrijskih svojstva domene. Na primjer, prirodno je očekivati da se tok fluida kroz tanku cijev može dobro opisati jednodimenzionalnim sustavom. Na sličan način se mogu pojednostavniti sustavi kad god je barem jedna dimenzija domene fluida značajno manja u odnosu na druge.

Istraživačka grupa s voditeljem prof.dr.sc. Eduardom Marušićem-Palokom se već godinama bavi asimptotičkom analizom različitih problema u mehanici fluida (inkompresibilni i kompresibilni Newtonov fluid, mikropolarni fluid, spiralna cijev, podmazivanje fluidom...). Teorijski pristup asimptotičkoj analizi sastoji se od traženja apriornih ocjena za rješenje polaznog sustava diferencijalnih jednadžbi. Na temelju ovih ocjena i teorema o kompaktnosti dobivaju se konvergencije u pripadnim normiranim (najčešće Soboljevljevim) prostorima. Na kraju se određuje ocjena greške. Postupak se prvo provodi za nultu aproksimaciju koju je najlakše odrediti, ali je najnepreciznija. Proučavaju se i aproksimacije višeg reda.

U problemu interakcije tankog sloja fluida i elastične ploče tok inkompresibilnog fluida je opisan Stokesovim sustavom dok je progib elastične ploče, koja se nalazi na dijelu ruba domene fluida, opisan jednadžbom za transverzalni pomak. Dokazana je egzistencija i regularnost rješenja polaznog sustava. Kako je sloj fluida tanak proučavano je ponašanje sustava kad visina sloja teži k nuli. Pri izvodu efektivne jednadžbe, čije rješenje je aproksimacija rješenja polaznog problema, reskalirana je i vremenska skala. Na temelju izvedenih apriornih ocjena dobivena je efektivna jednadžba. Riječ je o paraboličkoj jednadžbi šestog stupnja koja opisuje progib elastične ploče. Planiramo izvesti i ocjenu greške kao i dodatno opisati ponašanje rubnog sloja. Moguće je i proučavanje drugih modela interakcije krutog ili elastičnog tijela i fluida koji se mogu javiti u različitim prirodnim pojavama ili industrijskim procesima.




12

Information security and privacy

Ante Dagelić, izv.prof.dr.sc. Mario Čagalj, dr.sc. Toni Perković

([email protected])


Istraživačka grupa za napredne mrežne tehnologije i sustave dio je Fakulteta elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje koja svoje istraživanje provodi u okvirima komunikacijskih mreža i servisa, procesiranja signala, komunikacijskog softvera, lokacijski baziranih servisa, interneta stvari (IoT), zelenih komunikacijskih mreža, kriptografije i sigurnosti, te drugih.

Jedan dio ove istraživačke grupe, čiji su članovi i autori ovog rada, se bavi bežičnim senzorskim mrežama, lokacijskom i internet sigurnošću, kriptografijom te lokacijskom i internet privatnosti. Cilj grupe je istražiti razne propuste o okviru različitih senzorskih uređaja i bežičnih mreža sa ciljem ukazivanja na potencijalne propuste, te predložiti načine za ispravljanje tih propusta.

Jedno od aktualnih istraživaja se bavi područjem WiFi sigurnosti i napada na lokacijsku privatnost korisnika. Iskorištavaju se propusti IEEE 802.11 standarda povezivanja na WiFi mreže gdje veliki broj današnjih smartphone uređaja (u prvom redu iOS uređaja) neenkriptirano na kanal odašilje PNL listu (listu svih ranije korištenih WiFi pristupnih točaka), a mi ju osluškivanjem kanala možemo presretati. Za uređaje koji ovaj propust nemaju uvodimo i aktivnu vrstu napada na koju su ranjivi gotovo svi uređaji koji koriste WiFi. Ovakvi podaci nam daju veoma bitne indikatore kojima se narušava lokacijska privatnost korisnika te otkriva mjesta koja je posjećivao, unikatno ga se identificira u mnoštvu, lice se veže sa MAC adresom njegovog smartphonea, ali i niz drugih primjena.

Grupa se aktualno također bavi i istraživanjem alternativnih kanala komunikacije kao metoda za inicijalno uspostavljanje sigurne komunikacije (inicijalizacije), npr. komunikacija svjetlosnim kanalom u svrhu uparivanja uređaja koji su dio IoT sustava. Kada dva uređaja na internetu žele komunicirati, prvi korak jest uspostaviti sigurni enkripcijski ključ. U slučaju kada je komunikacijski kanal kompromitiran vrlo je riskantno uspostaviti sigurnu komunikaciju. Mi uvodimo zasebni svjetlosni komunikacijski kanal koji se koristi za dijeljenje sigurnog kriptografskog ključa kojim se osigurava sigurna komunikacija bilo kojim drugim komunikacijskim kanalom (kao što je bežični radio kanal).

S obzirom na rasprostranjenost IoT polje istraživanja se može nastaviti u nizu drugih znanstvenih grana npr. medicini, ekonomiji, građevinarstvu u okviru istraživanja različitih tržnih potencijala i kretnji, ili pak signal propagacije i utjecaja na ljude. Tržišna primjena ovog istraživanja također je iznimno velika, jer je broj osoba i bežičnih uređaja po osobi u iznimnom porastu te su sigurne metode komunikacije i zaštita vlastitih podataka i lokacije neki od ključnih zahtjeva informatike danas.




13

Referentni laboratorij za održavanje primarnog etalona vremena i frekvencije

dr.sc. Predrag Đukić

([email protected])

Odjel za stručne studije Sveučilišta u Splitu

Svaka država Europske Unije, pa i svaka država na svijetu ima određeni broj referentnih laboratorija kojima je održavanje primarnih etalona fizikalnih mjernih jedinica, kao što je Metar, Kilogram, stupanj Kelvina itd. Republika Hrvatska također ima takve laboratorije, koji su uključeni u svjetski sustav laboratorija koji imaju isti zadatak na svjetskoj razini. Svi su hrvatski laboratoriji te vrste locirani na državnim institucijama kao što je Institut Ruđer Bošković, ili npr FER i FSB. Jedina fizikalna mjerna jedinica koju ne održava (nema primarnog etalona) jest vrijeme, odnosno frekvencija.

Jedini operativni primarni etalon vremena/frekvecije, u Republici Hrvatskoj nalazi se na Odjelu Stručnih Studija, u obliku Cezijevog oscilatora, američke proizvodnje FE-5440A, kao i veći broj pratećih mjernih i ostalih uređaja koji su inače neophodni za normalno funkcioniranje primarnog laboratorija.

Većina zemalja u svijetu, zbog strateških razloga ovakve laboratorije ne osniva/akreditira u jednom gradu, već nastoji da te važne institucije budu pogodno raspoređene na cijelom teritoriju države.

Tako bi bilo dobro da i Republika Hrvatska ima bar jedan od referentnih laboratorija izvan glavnog grada, kao i sve ostale države. Split, kao drugi grad po veličini, s odgovarajućom znanstvenom i industrijskom infrastrukturom je pogodan za to, tim više što je osnovni uređaj „Cezijev Sat“ dostupan.

Troškovi održavanja opreme nakon inicijalne instalacije nisu veliki, ali su zato godišnji troškovi certifikacije i akreditacije oko 200000 kn, te je to jedan od dva osnovna razloga zašto to još nije provedeno.

Drugi je razlog bio nedostatak adekvatnog prostora za smještaj laboratorija, ali je otvaranjem nove zgrade odjela to sada manji problem, iako još nije u potpunosti riješen. Naime, laboratorij te vrste bi trebao imati status „Čiste sobe“ („Cleanroom“) zbog nekih uređaja koji su osjetljivi na prašinu i druga zagađenja, kao i EMI. Postojanje „čiste sobe“ može biti korisno za cijeli niz drugih znanstveno-istraživačkih aktivnosti i projekata te se ovaj napor može također karakterizirati kao „interdisciplinarno istraživanje“, iako osnivanje i certifikacija laboratorija samo po sebi nije „istraživanje“ u užem smislu, jer je cilj i rezultat poznat, jedino nisu metode kako do toga doći na najjednostavniji i ekonomski najpovoljniji način.

Treća aktivnost koja je u uskoj vezi s primarnim laboratorijem za vrijeme i frekvenciju te s „čistom sobom“, jest vakumska tehnologija. Primarni etalon vremena cezijev sat drži svoj „fizički paket“ pod visokim vakuumom a i neki drugi primarni etaloni ovise o postojanju sustava za visoki vakuum. Također i tehnologija proizvodnje poluprovodnika zahtijeva istovremeno i čistu okolinu i postojanje visokog vakuuma.

Dakle, primarni cilj je osnivanje referentnog laboratorija za vrijeme i frekvenciju u Republici Hrvatskoj, dok je sekundarni osvajanje tehnologije visokog vakuuma i čiste sobe, koje mogu poslužiti kao ancilla grupama istraživača sa drugih sastavnica koje to nemaju. Spisak potrebitih bi mogao biti dug, ali spomenimo za početak samo fiziku, kemiju, tehnologiju poluprovodnika i drugih elektroničkih i mehaničkih materijala.

Do sada je prikupljen veliki dio potrebne opreme i izvršeno je istraživanje uvjeta i metoda kojima se održava jedan primarni nacionalni laboratorij. Članova grupe će biti više ali kako spisak nije dovršen, i neki potencijalni članovi nisu jasno potvrdili svoje sudjelovanje, za sad je u naslovu samo jedno ime.




14

Grupa za dizajn, sintezu i testiranje antimikrobnih peptida, te

pronalazak inovativnih molekularnih deskriptora

dr.sc. Nada Ilić

([email protected])

Odjel za fiziku, Prirodoslovno-matematički fakultet

Grupa za istraživanje antimikrobnih peptida djeluje od 2007 godine do danas na Prirodoslovno-matematičkom fakultetu u Splitu pod vodstvom prof.dr.sc. Davora Juretića. U početku izrazito teoretski rad većim dijelom orijentiran na bioinformatiku i biofiziku, tijekom vremena se uz pomoć ekspertize voditelja i suradnika te dobivenih projekata širi i na laboratorijski. Kako su grupa i njen voditelj usko povezani s diplomskim i doktorskim studijem biofizike na PMFu Split, iz njenog je rada, za sada, proizašlo nekoliko istraživačkih, završnih, diplomskih, te jedan doktorski rad, kao i veći broj članaka u svjetskim časopisima. Za vrijeme rada grupe završen je projekt Ministarstva znanosti, obrazovanja i športa, a članovi su sudjelovali i na jednom COST projektu, bilateralnom projektu s Italijom, stipendiji Alpe-Adrija regije te stipendiji Francuske vlade. Trenutno je grupi odobren istraživački projekt Hrvatske zaklade za znanost, preko kojega je dobila i jednog doktoranda.

Izrazita interdisciplinarnost područja istraživanja kojim se grupa bavi zahtijevala je angažiranje ljudi iz polja biofizike, bioinformatike, matematike, biologije, kemije, informatike, te njihova uska suradnja kako bi se ostvarili svi zacrtani planovi. Konstruiranje bioinformatičkih alat koji predviđaju potpuno nove ili usavršavaju već poznate antimikrobne peptide podrazumijeva rad na prikupljanju i razvrstavanju podataka, formiranju baza podataka, pronalaženju zakonitosti u prikupljenim podatcima, konstruiranju deskriptora i formiranju samih alata koji su lako upotrebljivi široj publici. Također, po konstruiranju novih ili usavršavanju već poznatih peptida iste je potrebno testirati u laboratoriju kako bi se potvrdila efikasnost korištenih alata. U tu svrhu peptide se sintetizira, karakterizira i testira kako djeluju na odabrane bakterije, ljudske krvne stanice i modele staničnih membrana. Antimikrobne peptide se spominje i u kontekstu antibiotika novog doba što je grupu navelo da pregovara s farmaceutskim firmama o mogućoj suradnji, te postoji iskaz interesa s njihove strane.




15

Istraživanje mehanizama rezistencije Gram-negativnih bakterija

priobalnog područja Kaštelanskog zaljeva na antibiotike

doc. dr. sc. Ana Maravić

([email protected])

Odjel za biologiju, Prirodoslovno-matematički fakultet

Rezistencija oportunističkih patogenih bakterija na antibiotike postala je "globalni zdravstveni problem još neviđenih razmjera" te je Svjetska zdravstvena organizacija i Europski centar za kontrolu bolesti smatraju jednim od vodećih problema medicine 21. stoljeća. Globalna strategija kontrole i smanjenja rizika daljnjeg razvoja bakterijske rezistencije na antibiotike je među prioritetima Svjetske zdravstvene organizacije i jedan od zahtjeva Vijeća Europske Unije svim državama članicama.

Bez ikakve dvojbe, kao posljedica prekomjerne upotrebe antibiotika u humanoj i veterinarskoj medicini, te poljoprivredi i marikulturi, selekcija rezistentnih sojeva bakterija u relativno kratkom vremenskom razdoblju svakako je jedan od najdramatičnijih dokaza utjecaja čovjeka na evolucijske procese ikad. Budući da su humani patogeni bili osjetljivi na antibiotike prije njihove uporabe, porijeklo rezistencije i kodirajućih gena ukazuje na moguće izvore tih gena u bakterijskim populacijama u okolišu. Tijekom posljednjeg desetljeća dokazana je značajna povezanost onečišćenja okoliša sa problemom razvoja i širenja bakterijske rezistencije na antibiotike, pogotovo u onečišćenim vodenim/morskim ekosustavima gdje dolazi do uspješne razmjene gena rezistencije između autohtonih bakterijskih populacija s bakterijama humanog i animalnog porijekla. U tom pogledu, znanstvena istraživanja pojave i učestalosti rezistencije u okolišu, putova njenog prijenosa i molekularnih mehanizama na kojima se ona temelji, su od izuzetne važnosti za donošenje mjera u cilju smanjenja razvoja rezistencije u okolišu u cjelini, te mogućoj kontroli infekcija sugerirajući koje bakterijske vrste imaju značajnu ulogu vektora gena rezistencije.

U Hrvatskoj se rezistencija u kliničkom okruženju sustavno prati od 1996. godine, dok se po prvi put u Hrvatskoj upravo na Odjelu za biologiju Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Splitu provode istraživanja ove tematike na izolatima iz okoliša. Cilj je bio po prvi put istražiti rezistenciju na antibiotike i učestalost kodirajućih gena, s posebnim naglaskom na β-laktamaze proširenog spektra, kod Gram-negativnih oportunističkih patogenih bakterija u morskom okolišu. Tijekom šestogodišnjeg razdoblja (2009.-2014.) preko 2.600 izolata iz morske vode i faune iz Kaštelanskog zaljeva je identificirano i utvrđena njihova fenotipska osjetljivost na antibiotike. Karakterizacija gena rezistencije, s posebnim naglaskom na β-laktamaze proširenog spektra, je provedena primjenom metoda PCR, sekvenciranja DNK, konjugacije, transformacije i Southern blot hibridizacije. Značajna učestalost TEM, SHV i CTX-M β-laktamaza je utvrđena u vrstama iz porodice Enterobacteriaceae, te rodova Aeromonas, Pseudomonas, Burkholderia, Stenotrophomonas, Vibrio i Acinetobacter. Molekularne analize su ukazale da Enterobacteriaceae kao komenzali probavnog sustava imaju značajnu ulogu u prijenosu gena, osobito CTX-M β-laktamaza putem konjugativnih plazmida na humane patogene u priobalnom području Kaštelanskog zaljeva, što je od velikog značaja za razumijevanje epidemiologije gena rezistencije a time i mogućih posljedica onečišćenja na zdravlje ljudi.

Aktivna suradnja tijekom navedenog istraživanja ostvarena je s kolegama s Odjela za kemiju Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Splitu te Mediteranskog instituta za istraživanje života (MedILS) u Splitu. Izolirani rezistentni sojevi oportunističkih patogena dio su i istraživanja sintetskih te prirodnih biljnih komponenata kao novih bioaktivnih tvari s antimikrobnim učinkom kao i potencijalnih inhibitora bakterijske rezistencije na antibiotike, a koje se ostvaruje u suradnji s kolegama Odjela za kemiju Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Splitu te Kemijsko-tehnološkog fakulteta Sveučilišta u Splitu.




16

Pomorstvenost i upravljanje brodom na valovima

Luka Mudronja

([email protected])

Pomorski fakultet

Ponašanje broda na valovima te procjena i vrednovanje maritimnih svojstava broda predmet je istraživanja projekta prijavljenog na natječaj fonda Unity through Knowledge Fund. Projekt je prijavljen od strane Pomorskog fakulteta u Splitu, a cilj je provjeriti može li se pomorcima na brodu pružiti trenutna podrška prilikom plovidbe na valovitom moru.

Pojam kojim se skupno opisuju pojmovi maritimnih svojstava, odziva na valovitom moru, upravljanja brodom na valovima i sl. se zove pomorstvenost broda. Pomorstvenost broda zanimljiva je, s različitog stajališta, projektantima brodova i korisnicima brodova, odnosno pomorcima. Prilikom projektiranja broda, projektant bi trebao osmisliti brod što bolje pomorstvenosti kako bi pomorac mogao sigurno, funkcionalno i udobno ploviti valovitim morem. Prijavljeni projekt želi ujediniti znanja i iskustva projektanata i pomoraca kako bi se razvio što bolji pristup procjeni i vrednovanju pomorstvenosti broda.

Dosadašnji pristup proračuna pomorstvenosti temelji se na analitičkim i numeričkim proračunima odziva broda na različitim stanjima mora. Usporedbom odziva broda s kriterijima pomorstvenosti (zalijevanje palube, udaranje pramca u valove, itd.) vrednuje se pomorstvenost broda. Najčešće se proračuni odziva broda provode 3D panel metodom i vrpčastom metodom ili u novije vrijeme CFD računalim programima. Međutim, navedene metode zahtijevaju veći utrošak vremena i nisu lako primjenjive pomorcima na brodu. Prijavljenom projektu je zanimljivo upravljanje brodom na valovitom moru. Pod upravljanjem brodom na valovitom moru podrazumijeva se promjena kursa broda i promjena brzine broda kako bi se postigla bolja pomorstvenost broda. Želi se ispitati može li se pružiti trenutna podrška pomorcu na brodu, odnosno može li pomorac dobiti vrlo brzu ocjenu pomorstvenosti broda bez korištenja dugotrajnih proračunskih metoda. Time bi se postigla brza reakcija pomorca, a posljedica bi bila veća sigurnost i funkcionalnost broda. Drugi cilj bio bi validiranje postojećih numeričkih i analitičkih metoda te unaprijeđenje kriterija pomorstvenosti. Opisani ciljevi se žele postići kombinacijom postojećih metoda proračuna pomorstvenosti, izravnih mjerenja na brodu i logičkih metoda kao što je Fuzzy logic te metode za odlučivanje Advanced Hierarchy Process (AHP).

Na predloženom projektu bi radila ukupno tri doktoranda, od kojih su dvojica već asistenti na Pomorskom fakultetu te izvanredni profesor Pero Vidan kao voditelj projekta i profesor Šime Malenica (Bureau Veritas) kao suvoditelj projekta.




17

Sinteza geopolimera iz letećega pepela i

njegova primjena kao sorbensa

dr.sc. Mario Nikola Mužek

([email protected])

Kemijsko-tehnološki fakultet

Sagorijevanjem ugljena u termoelektranama dobije se znatna količina letećeg pepela te se javlja problem njegovog zbrinjavanja u okolišu. Jedan od načina zbrinjavanja je njegova primjena kao polaznog materijala za sintezu geopolimera.

Geopolimeri su klasa materijala temeljena na mineralima bogatim SiO2 i Al2O3 koji se aktiviraju u alkalnoj otopini u svrhu dobivanja dobrog veziva. Premda su proizvedeni pri niskim temperaturama predstavljaju grupu materijala koja se odlikuje iznimnim svojstvima, kao što su otpornost na vatru, eksplozije i kiseline i upravo zbog svojih svojstava nalaze široku primjena u različitim industrijama.

Prisutnost teških metala u vodenim ekosustavima predstavlja velik problem zbog njihovog štetnog utjecaja na cjelokupan živi svijet s obzirom da se ne razgrađuju već akumuliraju u živim organizmima te je potrebno posebnu pažnju posvetiti njihovom uklanjanju iz otpadnih voda. Pri tome se mogu koristiti različite metode, a posljednjih godina naglasak je na istraživanju ionske izmjene korištenjem prirodnih i sintetskih zeolita. Međutim, kako su geopolimeri amorfni ekvivalenti sintetskih zeolita i imaju sličan kemijski sastav, pretpostavka je da se i oni mogu koristiti kao pogodan sorpcijski materijal.

Prema principu „otpad za otpad“ cilj istraživanja je primjena letećeg pepela, iz domaće termoelektrane Plomin, za sintezu geopolimera koji će se koristiti kao sorbens za uklanjanje teških metala iz otpadnih voda. Istraživanje uključuje karakterizaciju pripremljenog geopolimernog materijala metodama rendgenske difrakcijske analize (XRD), infracrvene spektroskopije (FTIR) i pretražne elektronske mikroskopije s energijsko-disperzijskom spektrometrijom (SEM/EDS). Ispituje se i utjecaj određenih parametara (temperatura, koncentracija otopine teških metala, miješanje) na kinetiku i ravnotežu sorpcije teških metala iz vodenih otopina teškog metala na geopolimeru. Nelinearnom regresijskom analizom se procjenjuju parametri odabranih kinetičkih modela i izotermi. Na osnovu slaganja s eksperimentalnim podatcima definira se mehanizam sorpcije te izrađuju modeli za predviđanje kinetike sorpcije za različite temperature i početne koncentracije ispitivanih teških metala.

SEM/EDS analiza čistog geopolimera i geopolimera nakon sorpcije teških metala

mailto:muky@ktf-split



18

Primjene fotogrametrije i daljinskih istraživanja

Ivan Racetin

([email protected])


Mehanička svojstva ziđa u prvom redu ovise o mehaničkim svojstvima zidnog bloka i vezivnog materijala. Naravno, postoji čitav niz parametara koji više ili manje utječu na mehanička svojstva ziđa ali ipak čvrstoća zidnog bloka u većini slučajeva ima presudan značaj za čvrstoću ziđa. U slučaju povezivanja zidnih blokova tankoslojnim vezivima za slom ziđa odgovoran je isključivo zidni blok.

Općenito, mehaničkog ponašanje moguće je utvrditi putem eksperimentalnih mjerenja ili numeričkim modeliranjem. Eksperimentalno ispitivanje mehaničkih karakteristika zidnog bloka opeke s ciljem njene optimizacije započeto je u ožujku 2015 godine na Fakultetu građevinarstva, arhitekture i geodezije. Ispitivanje je inicirano od više stručnjaka iz područja građevinarstva, čijem se timu autor ubrzo priključuje. Cilj autora razviti je metodologiju praćenja eksperimenta i obrade podataka koja će biti prilagodljiva potrebama ispitivanja mehaničkih karakteristika različitih materijala. Primjena fotogrametrijskih metoda mjerenja i algoritama iz područja računalnog vida na postojeće probleme unutar domene građevinarstva omogućuje prelazak s uobičajenih jednodimenzionalnih na višedimenzionalne analize. Tako je naprimjer moguće mali broj točkastih mjerenih podataka mehaničkih senzora progustiti mjerenjima polja koja su omogućena primjenom elektro-optičkih senzora. Na temelju slučajnog crno-bijelog polja nanesenog na površinu uzorka moguće je primjenom metoda digitalne obrade slike poput optičkog toka potpuno automatski određivati polja pomaka i računati deformacije.

Osim toga, prilikom numeričkog modeliranja geometrija uzoraka uglavnom se aproksimira idealnim oblicima kakve ne nalazimo u naravi. Posljednja istraživanja pokazuju da geometrija uzorka značajno utječe na njegove karakteristike, što ukazuje na bitnost uzimanja u obzir geometrijskih parametara. Danas, uz primjerenu kalibraciju, moguće je primjenom fotogrametrijske metodologije rekonstruirati visoko precizne mjerne 3D geometrijske modele objekata na temelju snimki prikupljenih komercijalnim nemjernim kamerama. Metodologija se zasniva na prikupljanju prekobrojnih snimki objekta s velikom količinom redundantnih informacija. Primjenom redom algoritama kao što su SIFT (Scale-Invariant Feature Transform), SfM (Structure from Motion) i CMVS (Clustering View for Multi-view Stereo) na temelju prikupljenih snimki rekonstruiraju se 3D oblaci točaka koji vjerno i precizno predstavljaju objekt snimanja.

Rekonstrukcija 3D modela na temelju nemjernih snimki

Kolaps uzorka blok opeke pod tlačnim opterećenjem




19

Funkcionalne prevlake na Mg legurama u svrhu zaštite

biorazgradivih implantata

dr. sc. Ivana Škugor Rončević

([email protected])

Kemijsko-tehnološki fakultet

Znanstveno-istraživački rad Zavoda za opću i anorgansku kemiju usmjeren je na proučavanje korozijske otpornosti metala i metalnih legura elektrokemijskim metodama te razvoj elektrokemijski aktivnih anorganskih i organskih materijala i njihovih kompozita za primjenu u elektroanalizi, zaštiti od korozije te konverziji i pohrani električne energije. Obzirom na razvoj visoke tehnologije i novih materijala ispitivanja su usmjerena na proučavanje fazne granice metal / površinski sloj / elektrolit, kako s praktičkog tako i s fundamentalnog aspekta. Ostali članovi Zavoda za opću i anorgansku kemiju trenutno se bave razvojem novih i prilagodljivih elektrokemijskih sustava primjenjivih u području medicine, zaštite okoliša i poljoprivrede. Modificiranjem vodljivih ili nevodljivih polimera (ili monomera) pažljivo odabranim spojevima i njihovim kovalentnim vezivanjem na ugljikove nano-cjevčice priređuju matrice s integriranim osjetilnim i pretvorbenim svojstvima. Procese koji se zbivaju na elektrodnoj površini prate odgovarajućim tehnikama s ciljem poboljšanja analitičkih osobina pripravljenih senzora, te očekuju da će se potaknuti razvoj nove generacije senzora koji se mogu ugraditi u visoko sofisticirane senzorske mreže. Navedena znanstvena istraživanja zahtijevaju suradnju znanstvenika iz različitih struka kao što su: kemija, medicina, zaštite okoliša, informatika, itd.

Predmet mojih dosadašnjih eksperimentalnih istraživanja je utjecaj modifikacije površine metala i metalnih legura na njihovu korozijsku otpornost. Do sada su predmet istraživanja bili bakar, nikal, bakar-nikal legure te trenutno magnezij i magnezijeve legure.

Osobine po kojima su magnezij i njegove legure prepoznati kao mogući materijali za izradu biorazgradivih medicinskih implantata su: (i) netoksičnost i biokompatibilnost, (ii) mehanička svojstva (gustoća, modul elastičnosti, tlačna čvrstoća) bliska su mu svojstvima ljudskih kostiju (iii) razgradiv je u ljudskom tijelu, a višak magnezija lako se može izlučiti mokrenjem. Stoga je istraživana mogućnost modificiranja površine metala tankim organskim ili anorganskim filmovima, koji određuju mehanizam i kinetiku površinskih reakcija. Za korozijska istraživanja sustava uzorak/prevlaka korištene su in situ mjerne tehnike: linearna i ciklička voltametrija, pulsne voltameterijske metode i elektrokemijska impedancijska spektroskopija, dok su za karakterizaciju površinskih filmova i istraživanje mehanizma vezivanja prevlake na površinu metala korištene ex situ mjerne tehnike: fotoelektronska spektroskopija X-zrakama, goniometrija i infracrvena spektroskopija sa Fourierovom transformacijom. Cilj istraživanja je kontrola brzine degradacije i biokompatibilnosti magnezija i njegovih legura modificiranjem reaktivne površine prevlakama, te razvoj, dizajniranje i karakterizacija novih biofunkcionalnih, nanostrukturiranih, organskih i keramičkih prevlaka na biorazgradivim metalnim implantatima, za specifičnu primjenu u medicini.

Moguća je i poželjna suradnja s drugim istraživačkim skupinama, a vezana je uz studij modificiranih površina tehnikama za analizu površina.




20

Istraživačka grupa za napredne mrežne tehnologije i sustave

dr.sc. Petar Šolić, doc.dr.sc. Joško Radić, prof.dr.sc. Dinko Begušić

([email protected])


Područje istraživanja grupe za napredne mrežne tehnologije i sustave obuhvaća tehnologije bežičnih i žičnih mreža, komunikacijskih protokola i softvera, mrežne sigurnosti, tehnologije Interneta, digitalne obrade signala i informacije, tehnologije radiofrekvencijske identifikacije (RFID), energetski učinkovitih komunikacijskih mreža i usluga temeljenih na lokaciji.

Grupa raspolaže sa 4 istraživačka laboratorija: „Laboratorij za napredne mrežne tehnologije“, „Laboratorij za digitalnu obradu signala“, „Laboratorij za RFID tehnologije“ i „Laboratorij za sigurnost mreža i sustava“. Laboratoriji su opremljeni najmodernijom računalnom i mrežnom opremom te opremom za obradu signala uključujući mrežne usmjernike, preklopnike, pristupne točke za bežične lokalne mreže, softverski definirani radio, te vektorski generator signala i digitalni osciloskop za frekvencijsko područje bežičnih mreža. Članovi grupe organiziraju međunarodnu znanstvenu konferenciju SoftCOM uz tehničko pokroviteljstvo udruge IEEE, te izdaju međunarodni znanstveni časopis Journal of Communications Software and Systems (JCOMSS) koji je indeksiran u bazi Scopus. Istraživačka grupa surađuje s više istraživačkih grupa s inozemnih sveučilišta te s tvrtkom Ericsson Nikola Tesla i Hrvatskom regulatornom agencijom za mrežne djelatnosti. Istraživačka grupa obuhvaća 6 istraživača u znanstveno-nastavnim zvanjima, 2 postdoktoranda i jednog doktoranda.

Internet stvari (Internet of Things - IoT) predstavlja novu paradigmu komunikacije s čovjekovom okolinom i jedno je od najvažnijih područja istraživačkog rada u okviru grupe. Svjetska znanstvena zajednica ulaže velike napore da se razviju nove tehnologije za povezivanje i umrežavanje velikog broja različitih, ponekad vrlo jednostavnih uređaja. Jedna od ključnih tehnologija koje se razvijaju u okviru ovog koncepta je tehnologija radiofrekvencijske identifikacije (RFID). RFID sustav sastoji se od dva osnovna dijela: jednostavnog i jeftinog uređaja koji nazivamo tag (odzivnik) i čitača koji preko svojih antena upravlja tagovima. Tagovi u svojoj memoriji nose informaciju o identitetu koju je moguće mijenjati. Pasivni RFID tagovi često se nazivaju modernim bar-kodovima. U sekundi se može “pročitati” na desetke tagova, za njihovo čitanje nije potrebna optička vidljivost i mogu pohraniti više informacije u odnosu na standardni 1D bar-kod, pa pružaju više informacija o objektu. Cilj znanstveno-istraživačkog rada je unaprijediti funkcionalnost i kvalitetu rada RFID sustava kroz povećanje udaljenosti i pouzdanosti čitanja tagova, dizajn efikasnih komunikacijskih protokola, te izradu aplikacija s mogućnostima prognoziranja ishoda procesa.

Mogućnosti za suradnju s istraživačkim grupama u okviru sveučilišta su u širokom području primjene informacijske i komunikacijske tehnologije i sustava u okviru interdisciplinarnih istraživačkih projekata. Primjeri mogućih područja suradnje obuhvaćaju razvoj tehnologije umrežavanja funkcionalnih senzora novih generacija (npr. Microelectromechanical Systems - MEMS), integracija baznih postaja za mobilne sustave u građevinske arhitekture novih generacije, te sustavi za pomorske i podvodne komunikacije.

Prikaz laboratorijske mrežne opreme Prikaz različitih vrsta RFID tagova




21

Istraživanje utjecaja valnog oblika strujne pobude na odziv aksona - eksperimentalni postav

dr.sc. Zlatko Živković, izv.prof.dr.sc. Antonio Šarolić

([email protected])


Stimulacija živaca koja se javlja uslijed izravnog kontakta s električnim izvorom ili induciranih struja koje nastaju kao posljedica izlaganja električnim i magnetskim poljima ovisit će o valnom obliku pobude. U biomedicinskom području većina eksperimenata vrši se pravokutnim monofaznim ili bifaznim signalima u području ekstremno niskih frekvencija koji najlakše pobuđuju živac. U području procjene utjecaja EM polja na ljude te relevantnih zaštitnih normi, kao referenca uzimaju se čisti sinusni signali. Međutim, ljudi su isto tako izloženi EM poljima složenog valnog oblika, osobito u tzv. međufrekvencijskom području (300 Hz-10 MHz). Iako se zaštitne norme u prvom redu oslanjaju na frekvencijske karakteristike pobudnih struja, s obzirom na nelinearna električna svojstva živca, potrebno je dobro definirati utjecaj valnog oblika pobude na odziv živca. Ovakva istraživanja mogu odrediti pobudni potencijal pobude određenog valnog oblika, što se može iskoristiti u širokom spektru biomedicinskih i bioelektromagnetskih aplikacija, bilo da se radi o istraživanju neurofizioloških efekata, terapijskih učinaka, utjecaju neionizirajućeg EM zračenja na ljude, itd.

Iako su se današnja istraživanja dobrim dijelom usmjerila na proučavanje složenih neuralnih struktura, izdvojeni akson još uvijek predstavlja vrlo važnu komponentu istraživanja, osobito kada je potrebno izolirati određeni neurofiziološki odziv ili verificirati simulacijski model živca. Prednosti istraživanja na jednom aksonu uključuju bolju kontrolu izlaznih parametara u eksperimentu (npr. bilježenje akcijskog potencijala, praga pobudne struje i dr.) koji bi inače mogli biti maskirani stohastičkim efektima povezanim s odzivom skupine živaca, vremenskom i prostornom integracijom na neuro-mišićnim spojevima, sinapsama i sl. Ovakva istraživanja često se izvode na životinjama nižeg stupnja razvoja kod kojih se može izdvojiti jedan akson (npr. lignja, gujavica). Eksperimenti povezani s valnim oblikom pobude zahtijevaju potpunu kontrolu vremensko-amplitudnih karakteristika pobudne struje koja stimulira živac. Kod stimulatora koji se temelje na konstantnom naponu, uslijed reaktivnih impedancijskih komponenti okolnog tkiva, nije moguće kontrolirati valni oblik struje koja dolazi do živca. Stoga se kod ovakvih eksperimenata koriste stimulatori konstantne struje koji generiraju zadani valni oblik pobudne struje neovisno o impedanciji okolnog tkiva. Stimulatori ovog tipa, koji su dostupni na tržištu, generiraju ograničen broj unaprijed definiranih valnih oblika u vrlo ograničenom frekvencijskom (do nekoliko kHz) i amplitudnom području.

Stoga je u okviru istraživanja utjecaja valnog oblika strujne pobude na odziv aksona predložen i realiziran mjerni postav temeljen na inovativnom stimulatoru konstantne struje proizvoljnog valnog oblika (FESB StimCC) koji radi u širokom frekvencijskom (do 1 MHz) i amplitudnom (do 40 mA) području. Pobuđeni akcijski potencijali, pojačani diferencijalnim operacijskim pojačalom s pojasno-propusnim filtrom, bilježili su se osciloskopom sinkroniziranim s pobudnom stranom postava. Cilj ispitivanja bio je pronaći pobudni prag struja raznih valnih oblika u što širem frekvencijskom području. Sva ispitivanja provedena su transkutanom stimulacijom nemijeliniziranog medijalnog aksona anestezirane gujavice (lat. Lumbricus terrestris) u Laboratoriju za EMC i EM ispitivanja (EMLab, FESB). Kao referenca za usporedbu korišten je široko prihvaćen simulacijski model živca – SENN (Spatially Extended Nonlinear Node model) te se dobilo vrlo dobro slaganje s eksperimentalnim rezultatima. Može se, dakle, zaključiti da ovakav mjerni postav omogućava potpunu kontrolu proizvoljnog valnog oblika pobudne struje te potpunu kontrolu snimanja pobuđenog akcijskog potencijala bez potrebe za invazivnim tehnikama ubadanja elektroda u tijelo gujavice.

Razvoj FESB StimCC stimulatora zahtijevao je interdisciplinarnu suradnju znanstvenika i inženjera sa Sveučilišta u Splitu (elektronika, bioelektromagnetizam, medicina – projekti MBEM, FESB, Split i CORTEXStim, MEFST, Split). Inovativni stimulator uz prateći mjerni postav predstavljen je kroz nekoliko radionica u okviru projekta COST EMF-MED: European network for innovative uses of EMFs in biomedical applications (izv. prof. dr. sc. Antonio Šarolić - voditelj, dr. sc. Zlatko Živković – MC Member) te je, zbog široke mogućnosti primjene u raznim granama biomedicinskih istraživanja, naišao na veliko zanimanje znanstvenika renomiranih znanstveno-istraživačkih institucija diljem Europe.




22

BILJEŠKE: ………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………..…

zbornik saŽetaka - utt - naslovna · 2015-07-08 · funkcionalne prevlake na mg legurama u svrhu...

Documents