Nova evropska svila (NES)
Veliki interdisciplinarni projekti RSF UL
Trajanje: 2024–
Partnerji projekta:
Akademija za likovno umetnost in oblikovanje
Biotehniška fakulteta
Fakulteta za strojništvo
Filozofska fakulteta
Naravoslovnotehniška fakulteta (nosilna članica projekta)
Veterinarska fakulteta
Vodja projekta na UL ALUO:
Izr. prof. Primož Jeza
Sodelujoči UL ALUO raziskovalci 1. faze:
Izr. prof. dr. Barbara Predan
Prof. Jure Miklavc
Prof. mag. Tanja Pak
Izr. prof. Rok Kuhar
Doc. mag. Boštjan Drinovec
Asist. Žan Brezec
Asist. Žan Kobal
Asist. Maruša Mazej
Asist. Tamara Lašič Jurković
Opis projekta:
Projekt Nova evropska svila (NES) predstavlja interdisciplinarno raziskovalno-razvojno platformo, ki povezuje področja biotehnologije, tekstilstva, oblikovanja, agronomije in industrijskega oblikovanja z namenom ponovne vzpostavitve trajnostnega evropskega svilogojstva. Konceptualno izhaja iz načel trajnostnega razvoja, krožnega gospodarstva in vključujočega oblikovanja ter združuje tradicionalne prakse z naprednimi tehnološkimi pristopi. Projekt je strukturiran v dve komplementarni fazi: prva je usmerjena v raziskavo in validacijo alternativnih metod pridobivanja svile, druga pa v razvoj aplikativnih rešitev z visoko dodano vrednostjo v okviru projekta Slušavidalke. Skupaj oblikujeta nov model evropskega svilogojstva, ki temelji na trajnosti, inovativnosti in interdisciplinarnosti ter ustvarja pogoje za razvoj novih materialov in produktov z visoko dodano vrednostjo.
Projekt kot celota predstavlja celovit pristop k razvoju trajnostnih materialov in produktov, ki združujejo biološke in tehnološke sisteme ter presegajo tradicionalne meje med disciplinami. S tem vzpostavlja nov okvir za razvoj biodesigna v evropskem prostoru, hkrati pa krepi povezave med raziskovalnim, industrijskim in lokalnim okoljem. Njegovi rezultati ne prispevajo le k znanstvenemu napredku, temveč tudi k razvoju trajnostnih, vključujočih in inovativnih rešitev, ki naslavljajo sodobne družbene in okoljske izzive ter odpirajo nove perspektive za prihodnost evropskega oblikovanja in industrije.
Nova evropska svila (NES)
Prva faza projekta se osredotoča na raziskovanje trajnostnih, etično sprejemljivih in tehnološko inovativnih metod pridobivanja svilenih vlaken. Ključna raziskovalna usmeritev je razvoj in optimizacija metode ploskovitega zapredanja, pri kateri ličinke sviloprejk (Bombyx mori) proizvajajo kontinuirane svilene strukture v prostorsko omejenih, a ne restriktivnih pogojih. Ta metoda omogoča ohranitev celotnega biološkega cikla organizma.
Eksperimentalni del vključuje analizo vedenjskih vzorcev gosenic med procesom zapredanja, kjer se je pokazalo, da njihovo gibanje sledi ponavljajočim se oscilatornim trajektorijam, ki omogočajo nanos svilenih filamentov v tridimenzionalnem prostoru. Takšen proces je analogen aditivnim proizvodnim tehnologijam (3D tiskanju), pri čemer je material biološkega izvora in nastaja in situ.
Poleg tehnoloških raziskav projekt vključuje tudi umetniško-eksperimentalne pristope, kjer se svilena koprena uporablja kot strukturni in estetski element. Rezultati faze vključujejo karakterizacijo mehanskih, morfoloških in funkcionalnih lastnosti ploskovito zapredene svile ter njeno potencialno uporabo v različnih aplikacijah.
Slušavidalke: interdisciplinarni biodesign in trajnostno evropsko svilogojstvo
Druga faza projekta predstavlja prevod raziskovalnih rezultatov v aplikativno okolje. Projekt Slušavidalke je interdisciplinarna razvojna pobuda, ki združuje področja oblikovanja, biotehnologije, veterine, elektrotehnike in industrijske proizvodnje. Osrednji cilj je razvoj inovativnih prezentacijskih sistemov, ki temeljijo na uporabi ploskovito zapredene svile kot funkcionalnega biomateriala. Ti sistemi omogočajo multimodalno predstavitev vsebin, ki vključuje vizualne, zvočne in svetlobne komponente. Posebna pozornost je namenjena univerzalnemu oblikovanju, saj so nosilci prilagojeni uporabnikom z različnimi senzoričnimi in gibalnimi omejitvami. Rezultat je bil implementiran na razstavi ob praznovanju 40. letnice visokošolskega študija oblikovanja in 80. letnice UL ALUO v Cankarjevem domu, 20. 05. 2025–02. 06. 2025.
Interdisciplinarno sodelovanje
Projekt temelji na kompleksnem sodelovanju med različnimi deležniki, vključno z akademskimi institucijami, raziskovalnimi centri, industrijskimi partnerji in kmetijskim sektorjem. Posebnost projekta je vključevanje bioloških organizmov (sviloprejk) in robotskih sistemov kot aktivnih komponent proizvodnega procesa. Robotizirani sistemi se uporabljajo za natančno oblikovanje nosilnih struktur in nadzor procesnih parametrov, kot so temperatura, vlažnost in osvetlitev, ki vplivajo na proces zapredanja. S tem se vzpostavlja hibridni proizvodni sistem, kjer se prepletajo biološki in tehnološki procesi. Takšen pristop predstavlja enega ključnih elementov sodobnega biodesigna in koncepta industrije 5.0.
Opis produkta – Slušavidalka
Slušavidalka je modularni prezentacijski nosilec, ki združuje mehansko konstrukcijo in biološko generiran membranski material. Nosilna struktura je izdelana iz kovinskih komponent, medtem ko zgornji del predstavlja svilena membrana, pridobljena s ploskovitim zapredanjem. V membranski del so integrirani različni funkcionalni elementi, vključno z zvočnimi moduli, svetlobnimi viri (LED ali analogni prikazovalniki) ter senzorskimi sistemi. Sistem omogoča sinhrono predstavitev informacij v več modalnostih, kar povečuje dostopnost in uporabniško izkušnjo. Integrirani elektromehanski sistemi omogočajo prilagoditev višine in ergonomije naprave glede na potrebe uporabnika.
Tehnološke in materialne značilnosti
Ploskovito zapredena svila predstavlja napreden biomaterial z izjemnimi mehanskimi lastnostmi, kot so visoka natezna trdnost, nizka masa in dobra odpornost na okoljske vplive. Struktura materiala omogoča visoko stopnjo prilagodljivosti in integracije z drugimi materiali in tehnologijami. Projekt vključuje obsežno eksperimentalno karakterizacijo materiala, vključno z analizami odpornosti na vlago, UV-sevanje, mehansko obrabo in kemične vplive. Poleg tega se raziskujejo možnosti funkcionalizacije materiala z vključevanjem pametnih komponent, kot so senzorji in prevodni elementi.
Cilji projekta
Primarni cilji projekta vključujejo razvoj trajnostnih proizvodnih procesov za svilo, optimizacijo metod ploskovitega zapredanja ter razvoj inovativnih produktov z visoko dodano vrednostjo. Pomemben cilj je tudi vzpostavitev interdisciplinarnega raziskovalnega okolja ter spodbujanje sodelovanja med akademijo, industrijo in kmetijstvom. Projekt si prizadeva tudi za izboljšanje dostopnosti in vključevanja ranljivih skupin ter razvoj rešitev, ki sledijo načelom univerzalnega oblikovanja.
- Inovativnost in trajnostni razvoj
Inovativnost projekta se kaže v integraciji bioloških procesov z naprednimi tehnološkimi rešitvami. Uporaba ploskovitega zapredanja kot proizvodne metode predstavlja odmik od konvencionalnih tekstilnih procesov in odpira nove možnosti za razvoj biomaterialov. Projekt implementira metodologije ocene življenjskega cikla (LCA, LCC, SLCA), ki omogočajo celovito analizo okoljskih, ekonomskih in socialnih vplivov. Poseben poudarek je na razvoju krožnih procesov, kjer se biološki ostanki ponovno uporabljajo, proizvodni procesi pa optimizirajo z vidika energetske učinkovitosti. - Družbeni in okoljski vpliv
Projekt ima pomemben vpliv na več ravneh. Okoljski vidik vključuje zmanjšanje ogljičnega odtisa, uporabo obnovljivih virov in razvoj biološko razgradljivih materialov. Družbeni vidik pa se odraža v povečanju dostopnosti, vključevanju ranljivih skupin ter spodbujanju interdisciplinarnega izobraževanja. Projekt deluje tudi kot platforma za prenos znanja in ozaveščanje javnosti o trajnostnih praksah, biodesignu in pomenu odgovorne rabe naravnih virov.
Merjenje uspešnosti in učinka
Uspešnost in učinek projekta Slušavidalke sta se spremljala s kombinacijo kvantitativnih in kvalitativnih metod, ki so omogočale celovito vrednotenje tehnoloških, okoljskih in družbenih vidikov projekta. Kvantitativno spremljanje je vključevalo laboratorijske teste materialov, kot so meritve trdnosti, odpornosti na vlago, UV-sevanje in obrabo, s čimer se je preverjala kakovost ploskovito zapredene svile. Poleg tega se je spremljala učinkovitost zapredanja in proizvodnje svilenih niti, vključno s številom končnih produktov, količino surove svile ter homogenostjo vlaken. Pomemben del kvantitativnega vrednotenja so predstavljale tudi analize ogljičnega odtisa ter metodologije LCA, LCC in SLCA, ki so omogočale spremljanje okoljskih, ekonomskih in socialnih vplivov.
Kvalitativno spremljanje je temeljilo na povratnih informacijah uporabnikov, zlasti slepih, slabovidnih in gibalno oviranih oseb, s čimer se je preverjala dostopnost in funkcionalnost razvitih nosilcev. Vključevalo je tudi evalvacijo interdisciplinarnega sodelovanja med študenti, raziskovalci in industrijskimi partnerji ter analizo doseženih izobraževalnih in inovacijskih ciljev. Pomemben vidik je predstavljala tudi analiza vpliva razstav, delavnic in digitalnih platform na ozaveščanje širše javnosti o trajnostnem dizajnu in biodesignu.
Načini spremljanja so vključevali redno dokumentacijo rezultatov testiranj in razvoja prototipov, sistematično vključevanje meril za trajnost, uporabnost in socialni učinek v interne evalvacijske procese ter zbiranje povratnih informacij industrijskih partnerjev in študentov kot del iterativnega izboljševanja rešitev. Takšno sistematično spremljanje je omogočalo sprotno prilagajanje razvojnih procesov, zagotavljanje visoke kakovosti, trajnostnega vpliva in uporabniške dostopnosti ter je prispevalo k objektivni oceni dodane vrednosti projekta na slovenski in evropski ravni.
Dodatno se je uspešnost projekta vrednotila tudi z vidika dolgoročnega vpliva, ki je vključeval stopnjo prenosa znanja v prakso, možnosti komercializacije razvitih rešitev ter njihovo integracijo v širše evropske trajnostne in industrijske strategije. Spremljala se je tudi vloga projekta pri vzpostavljanju novih raziskovalnih in produkcijskih modelov, ki temeljijo na povezovanju bioloških in tehnoloških sistemov, ter njegov prispevek k razvoju standardov na področju biodesigna, trajnostnih materialov in vključujočega oblikovanja.
>>Nova evropska svila – dokument raziskave
FOTO GALERIJA:
