Vedecko-výskumná činnosť katedry
Na Katedre materiálového inžinierstva a fyziky sú riešené výskumné projekty v rámci Vedeckej grantovej agentúry MŠVVaM SR a SAV (VEGA, 2 projekty), Kultúrnej a edukačnej grantovej agentúry MŠVVaM SR (KEGA, 1 projekt), Agentúry na podporu výskumu a vývoja (APVV, 0 projektov). Významným úspechom je získanie európskeho projektu HORIZON-MSCA-2021-DN s názvom ActaReBuild. Pracovníci katedry sú zameraní aj na medzinárodnú spoluprácu v rámci programov a grantových projektov Erasmus ICM, Visegrad Fund, Horizon 2020 a Horizon Europe; aktívnu podporu ukrajinských vedcov a študentov (Akademické centrum pre ukrajinských utečencov), aktívna práca so zahraničnými študentmi z EÚ a tretích krajín. Výskumné úlohy sú riešené kolektívmi vo výskumných skupinách.
Výskumné skupiny
- Materiálové inžinierstvo
- Fyzika
- Akustika
- Medzinárodná spolupráca
1. Materiálové inžinierstvo
Hlavná činnosť je zameraná na vývoj nových materiálov, štúdium ich štruktúry a vlastností. Ďalej sú to oblasti, ktoré sú prioritné z celospoločenského hľadiska, najmä využitie priemyselných odpadov ako druhotných surovín, optimalizácia materiálu na báze obnoviteľných surovín, zníženie energetickej náročnosti všeobecne, problematika životného prostredia a trvanlivosť stavebných materiálov. Novou oblasťou výskumu sú íly a ílové minerály, geopolyméry a ich rôzne modifikácie. V rámci Univerzitného vedeckého parku STU Bratislava Centrum disponuje nasledovnými prístrojmi: rastrovací elektrónový mikroskop Tescan Vega 3 s EDX detektorom, ortuťový porozimeter Pascal 140 a vysokotlakový porozimeter Pascal 440, zariadenie Mettler Toledo TGA/DSC 2, či laserový analyzátor veľkosti častíc Analysette 22 a klimakomora MKF 720.
2. Fyzika
Činnosť je orientovaná hlavne na oblasť experimentálnej a teoretickej analýzy prenosu a akumulácie tepla, materiály s fázovou premenou, vývoj a skúmanie nových materiálov a systémov s vysokým latentným tepelným potenciálom, priamo využiteľných do obvodových plášťoch budov, ktorých charakteristickou vlastnosťou je výroba/využívanie obnoviteľnej energie na mieste, akumulácia/uvoľňovanie tepelnej energie a v optimálnej konfigurácii aj možnosť pasívneho riadenia denného osvetlenia (dynamické transparentné systémy s materiálmi s fázovou zmenou – PCM). Ďalej je to modelovanie prenosu solí a rádionuklidov v poréznych materiáloch, inverzné modelovanie, optické a termodynamické vlastnosti materiálov a stavebných prvkov, astrofyzikálne modelovanie (rezonancia prachových častíc s planétami), či modelovanie chirálnej segregácie molekúl.
3. Stavebná a priestorová akustika, subjektívne hodnotenie zvuku
Výskum akustického tímu zahŕňa tri primárne oblasti: stavebná akustika a akustika stavebných materiálov, priestorová akustika a psychoakustika/subjektívne hodnotene zvuku.
V oblasti stavebnej akustiky tím skúma témy spojené s hodnotením, predikciou a vývojom deliacich konštrukcií pohľadu šírenia zvukovej energie v konštrukciách. V poslednom období boli riešené témy spojené s vplyvom zatepľovacích systémov na zvukovú izoláciu obvodových plášťov, prenos zvuku cez inštalačné šachty, akustikou dvojitých transparentných fasád, ľahkých deliacich konštrukcií či z pohľadu vzduchovej alebo krokovej nepriezvučnosti, aplikáciou metamateriálov v stavebnej akustike ako aj využitia progresívnych meracích metód v stavebnej akustike na ktorých vývoju sa tiež spolupodieľal a mnohé ďalšie.
Nakoľko dosiahnutie progresu v stavebnej akustike v dnešnej dobe je dosiahnuteľný iba pri súčasnom zohľadnení subjektívneho hodnotenia akustických riešení, pridanou hodnotou akustickej skupiny je expertízna činnosť aj v tejto oblasti.
Výskum v oblasti priestorovej akustiky sa zaoberá problémami vo veľkých zhromažďovacích priestoroch, ako sú átriá a prekryté nákupné ulice, vrátane vplyvu ľahkých striech na šírenie zvuku a zrozumiteľnosť reči. Skúma sa aj hluk z dažďa, najmä pokiaľ ide o jeho vplyv na kvalitu komunikácie v dôsledku zhodného frekvenčného spektra s ľudským hlasom. Okrem toho sa zaoberajú spôsobmi znižovania hluku v reštauráciách s cieľom zlepšiť prostredie stolovania. Tím tiež kladie dôraz na metodiky vzdelávania v oblasti akustiky s cieľom efektívne integrovať akustické princípy do architektonických a inžinierskych postupov pri návrhu. Ďalšou oblasťou skúmania je zrozumiteľnosť reči v školských triedach.
Výskum subjektívneho vnímania zvuku zahŕňa laboratórne posluchové testy, ktoré pomáhajú pochopiť spôsob, akým ľudia vnímajú zvuk v rôznych prostrediach a pri rôznych situáciách. Štúdie, ktoré v tejto oblasti tím publikoval, definujú faktory ovplyvňujúce subjektívne vnímanie zvuku a prispievajú k vývoju jednočíselných parametrov hodnotiacich kvalitu zvukovej izolácie. Nedávno prebiehajúci výskum sa zameriava na zrozumiteľnosť reči v slovenskom jazyku v rôznych architektonických prostrediach a tiež vplyv nosenia tvárovej masky na reč počas pandémie COVID-19. Tím tiež skúma lokalizáciu zdroja zvuku pre inkluzívny dizajn budov pre jednotlivcov s poruchami sluchu a zraku.
3. Medzinárodná spolupráca
Skupina spolupracuje s mnohými zahraničnými pracoviskami, ako je napr. KU Leuven, Politecnico di Torino, Università della Calabria University, VUT a Mendelu v Brně.
Medzinárodná spolupráca v rámci programov a grantových projektov Erasmus ICM, Visegrad Fund, Horizon 2020 a Horizon Europe; Aktívna podpora ukrajinských vedcov a študentov (Akademické centrum pre ukrajinských utečencov), aktívna práca so zahraničnými študentmi z EÚ a tretích krajín.
