Nanomateriale multifuncţionale şi dispozitive nanoelectronice în bază de nitruri, oxizi şi calcogenuri pentru biomedicină

Director de proiect, gradul ştiinţific Codul (cifrul) proiectuluiInstituţia executoareTipul proiectuluiDirecţia strategicăCaracterul cercetărilorTermenul de realizareRezultatele preconizateAlocaţii bugetareCofinanţare
dr. Monaico Eduard V.
15.817.02.29A
Universitatea Tehnică a Moldovei
Proiecte de cercetare ştiinţifică fundamentală şi cercetare ştiinţifică aplicativă (instituţionale)
Materiale, tehnologii şi produse inovativeAplicativ2015-01-01 - 2018-12-31
2015
Vor fi obţinute nanoparticule de GaN cu dimensiuni, morfologii şi den- sităţi dirijate pe suprafaţa microstructurilor de carbon produse prin două metode: depunere chimică şi pulverizare magnetron. Va fi elaborat robotul pentru sinteza SCS a structurilor complexe, softul pentru dirijarea robotului, procedee tehnologice noi de sinteză a nanoarhitecturilor de oxizi, precum ZnO, SnO2, CuO dopaţi cu impurităţi de Sn, Al, Cu, Zn, Ag pe substraturi de senzori. Vor fi dezvoltate instalaţii modernizate pentru sinteza şi purificarea sticlelor calcogenice prin topire in vid. Se vor cerceta calcogeni în bază de S şi Te cu structura cristalină determinată. Vor fi elaborate procedee tehnologice de obţinere a nanofirelor de GaN şi a reţelelor din nanofire cu proprietăţi morfologice şi dimensiuni dirijate prin decapare fotoelectrochimică. Vor fi elaborate metode fizice, chimice şi electrochimice de obţinere a peliculelor subţiri nanostructurate în bază de S şi Te.
2016
Se preconizează dezvoltarea în continuare a metodelor de nanostructurare a GaN atât prin decapare fotoelectrochimică utilizând Litografia cu Sarcina de Suprafaţă, cât şi prin metode epitaxiale de creştere a straturilor subţiri de GaN pe substrat de sacrificiu. Vor fi ajustate procedeele tehnologice de sinteză a oxizilor, precum ZnO, SnO2, CuO dopaţi cu impurităţi de Sn, Al, Cu, Zn, Ag pe substraturi de senzori (pentru diferite tipuri de substraturi). Vor fi determinate proprietăţile cristaline, morfologice, chimice, electronice, vibraţionale şi senzor ale oxizilor dopaţi cu metale.Vor fi obţinute reţele de membrane ultrasubţiri cu contacte electrice pentru a fi implementate în dispozitive. Vor fi obţinute microtuburi de GaN cu grosimea pereţilor de zeci de nm.Vor fi obţinute prin metode tehnologice noi heterostructuri ale oxizilor dopaţi, precum (Me)-dopant în zinc oxid (Zn1-xMexO)/(Me)-dopant în oxid de cupru (Cu1-xMexO) şi (Sn1-xMexOy)/(Me)-dopant în oxid de zinc (Zn1-xMexO) pe diferite tipuri de substraturi. Vor fi determinate proprietăţile cristaline, chimice, electronice, vibraţionale şi senzoriale ale acestor structuri complexe prin ajustarea tehnologiei.Se vor determina mecanismele de transport al sarcinii electrice, precum şi parametrii de bază (lăţimea benzii interzise, poziţia nivelului Fermi, distribuţia şi densitatea stărilor localizate, etc) a câtorva semiconductori calcogenici necristalini noi, în condiţii normale si la umiditate sporită a mediului.Vor fi elaborate protocoalele de studiu a interacţiunii celulelor vii (celule endoteliale) cu nanoparticule în baza materialelor semiconductoare. Se va determina pragul de toxicitate a nanoparticulelor în baza GaN şi TiO2, precum şi modul de interactiune a nanoparticulelor cu celulele vii; ex. încapsularea nanoparticulelor de către celulele vii şi afectarea mobilităţii celulare în dependenţă de cantitatea de nanoparticule încapsulate.Vor fi elaborate procedee tehnologice de funcţionalizare chimice, depunere atomică şi magnetron pe nanostructuri ale oxizilor dopaţi, precum (Me)-dopant în ZnO şi (Sn1-xMexOy) şi obţinute suprafeţe funcţionalizate cu metale nobile, precum Au, Pd, Pt, etc. Vor fi cercetate proprietăţile lor chimice de suprafaţă, cristaline, electronice, vibraţionale şi senzoriale pentru a identifica cele mai bune performanţe de senzori cu o selectivitate îmbunătăţită faţă de analiţii biologici şi chimici.Vor fi iniţiate experimente în vederea dirijării procesului de proliferare celulară prin intermediul nanoparticulelor în bază de GaN. Vor fi dezvoltate procedee tehnologice chimice, cu depunere atomică şi magnetron pentru nanostructuri ale oxizilor de cupru dopaţi, precum (Me)-dopant în CuO şi Cu1-xMexOy cu suprafeţele funcţionalizate cu metale nobile, precum Au, Pd, Pt, etc. Vor fi cercetate proprietăţile lor de suprafaţă, cristaline, chimice, electronice, vibraţionale şi senzoriale pentru a identifica cele mai bune performanţe de senzori cu o selectivitate îmbunătăţită faţă de analiţii biologici şi chimici. Se vor studia procesele de interacţiune a peliculelor subţiri nanostructurate în bază de S ori /şi Te cu bioxidul de azot la temperatura camerei, influenţa altor gaze, precum şi a vaporilor de apă din mediul ambiant asupra acestei interacţiuni.
2017
Se va efectua funcţionalizarea suprafeţelor nanostructurate de GaN şi TiO2 cu nanodoturi metalice pentru dirijarea cu procesele de proliferare a celulelor vii. Vor fi elaborate şi studiate p-n joncţiuni 3D în baza ZnO și alte materiale semiconductoare. Se va efectua funcţionalizarea suprafeţelor peliculelor nanostructurate de CuO, ZnO, TiO2, cu nanodoturi din metale nobile pentru controlul proprietăţilor electrice, efectelor adsorbţiei la suprafaţă şi îmbunatăţirea proprietăţilor senzoriale.Vor fi determinate proprietăţile electroconductive la curent alternativ şi distribuţia spectrală a impendanţei calcogenilor nanostructuraţi la interacţiunea cu diverse substanţe chimice.Se va determina gradul de biocompatibilitate a nanostructurilor în baza GaN şi alte materiale semiconductoare asupra celulelor epiteliale. Vor fi determinate proprietăţile antiseptice ale nanostructurilor în baza materialelor semiconductoare.Se va efectua sinteza poziţionată specific şi autoasamblarea nanoarhitecturilor de oxizi semiconductori ZnO, MoO3, SnO2, CuO pe substraturi de senzori, sinteza materialelor mixte prin procesarea termică rapidă şi sinteza chimică din soluţii şi îmbunatăţirea proprietăţilor senzoriale.Se va realiza integrarea nanostructurilor și nanoarhitecturilor de calcogenizi și oxizi în senzori chimici.
2015
989.5
2016
1032.0
2017
980.4
2015
0.0
2016
0.0
2017
0.0