Naša istraživačka delatnost obuhvata bogat spektar oblasti. IHTM omogućava istraživačima da se fokusiraju na projekte koji najbolje odražavaju njihova interesovanja i stručnost, bilo da se radi o osnovnim ili primenjenim istraživanjima. Ovaj pristup podstiče inovacije i multidisciplinarnu saradnju, omogućavajući stvaranje vrednosti kroz razvoj novih tehnologija, unapređenje naučnih saznanja i doprinos društvu.
Naš cilj je da kroz raznovrsne istraživačke projekte podstaknemo kreativnost i profesionalni razvoj, čime doprinosimo dinamičnoj naučnoj zajednici i oblikovanju budućih trendova u različitim disciplinama.
Oblasti istraživanja Instituta su:
-
Hemija i hemijsko inženjerstvo
-
Biotehnologija
-
Mikroelektronika i mikroelektronske tehnologije
Hemija i hemijsko inženjerstvo
- a) Organska, medicinska i bioorganska hemija
Fokusira se na sintezu organskih jedinjenja i sintetičke transformacije prirodnih proizvoda – procesi koji omogućavaju razvoj novih lekova i pratećih terapeutika. U istraživanjima se primenjuju savremene metode organske sinteze, kao i in silico tehnike (molekulski doking, structure-based drug design - SBDD, ligand-based drug design - LBDD) i QSAR/QSRR analize, što doprinosi boljem razumevanju i dizajnu biološki aktivnih molekula.
- b) Instrumentalna analiza, hemija prirodnih proizvoda i metabolomika
Ova oblast podrazumeva napredne metode izolovanja i strukturne karakterizacije sekundarnih i endogenih metabolita iz biljaka, ćelija, tkiva ili čitavih organizama. Inovativni pristupi u metabolomici omogućavaju dublje razumevanje bioloških procesa i identifikaciju novih prirodnih jedinjenja.
- c) Hemija polimera
Istraživanje i razvoj novih materijala na bazi polimera, polimernih (nano)kompozita i hibridnih materijala posebno je značajno u kontekstu zaštite životne sredine, naročito u primenama za prečišćavanje voda i vazduha.
- d) Hemija životne sredine
Ova tema obuhvata ispitivanje prisustva, sudbine i hemodinamike zagađujućih supstanci u vodi, zemljištu, sedimentima i živim organizmima. Cilj je sprovođenje preciznih procena rizika po životnu sredinu i zdravlje ljudi, uz razvoj efikasnih metoda bioremedijacije i optimizacije bioloških tretmana zagađenih lokacija.
- e) Teorijska hemija i molekulsko modelovanje
Razvijanje računarske metodologije za razumevanje hemijskog ponašanja molekula i racionalni dizajn molekula sa željenim osobinama uz primenu kvantno-mehaničkih proračuna. Ovi pristupi omogućavaju predviđanje ponašanja molekula u životnoj sredini, kao i proučavanje kompleksa prelaznih metala relevantnih za homogenu i heterogenu katalizu, magnetizam i primenu u bioneroganskoj hemiji kao i proučavanje interakcija u supramolekulskim strukturama.
- f) Kataliza i hemijsko inženjerstvo
Dizajn i sinteza nanomaterijala kao katalizatora i adsorbenasa, projektovanje (mikro)reaktorskih sistema, kao i modelovanje kinetike i nelinearne dinamike heterogenih katalitičkih procesa, sa ciljem primene u senzorima, zaštiti životne sredine, obnovljivim izvorima energije, prehrambenoj industriji i medicini.
- g) Elektrohemija
Razvoj elektrokatalizatora sa poboljšanim performansama, životnim vekom i cenom za oksidaciju organskih i neorganskih jedinjenja u niskotemperaturnim direktnim tečnim gorivnim spregovima. Primena procesa elektrohemijskog taloženja iz vodenih elektrolita, rastopa i jonskih tečnosti u stvaranju različitih struktura na nano i mikro nivoima za primenu u industriji i zaštiti životne sredine. Istraživanje u oblasti multivalentnih metal-vazduh i metal-jonskih baterija, sa inovativnom pripremom katodnih i anodnih materijala.
- h) Biohemija i bioanalitička hemija
Ova oblast obuhvata istraživanje strukture i funkcije biomolekula iz mikrobioloških, biljnih, životinjskih, virusnih i humanih biomolekula (proteina, ugljenih hidrata, nukleinskih kiselina itd.) i razvoj metoda za analizu bioloških molekula, ćelija i virusa.
Biotehnologija
Industrijska biotehnologija i biotehnologija životne sredine
- a) Inovativne enzimske tehnologije za proizvodnju prehrambenih proizvoda sa dodatom vrednošću, kao i biogoriva i materijala na bazi biomase. Koriste se i tehnologije zasnovane na rekombinantnim proteinima (GMO) i prirodnom repertoaru enzima (Non-GMO).
- b) Održive metode za bioremedijaciju: koristeći prirodne resurse kao što su mikroorganizmi, enzimi, biljke i prirodni adsorbenti za čišćenje Zemlje. Istraživanje ekološkog stresa živih organizama, biorazgradnje i metaboličkih puteva ksenobiotika; praćenje metabolita u živim organizmima i životnoj sredini; fitoremedijacija i prerada kontaminirane biomase za proizvodnju biogoriva.
- c) Upravljanje zemljištem uz minimalnu degradaciju, obezbeđujući čistu vodu i biodiverzitet. Obezbeđivanje dugotrajnih rešenja zasnovanih na prirodi za smanjenje uticaja klimatskih promena na zemljište.
- d) Istraživanje terapeutskih proteina: razvoj i proizvodnja proteinskih terapija koje imaju potencijal da unaprede pristupe u medicini.
Mikroelektronika i mikroelektronske tehnologije
- a) Senzori i merni instrumenti
Razvoj inovativnih senzora i mernih instrumenata baziranih na mikroelektronskim i MEMS tehnologijama, sa primenama u industrijskim procesima, detekciji hemijskih supstanci, bioloških agenasa, i u praćenju parametara životne sredine (vazduh, voda) i fizioloških stanja organizma.
- b) Mikrofluidične platforme
Ova oblast obuhvata razvoj, projektovanje i realizaciju mikrofluidičkih platformi, koje se primenjuju u hemiji, biohemiji, biologiji i medicini, doprinoseći preciznijim i minijaturizovanim analizama i dijagnostici.
- c) Materijali za primenu u mikroelektronici
Sinteza, razvoj i karakterizacija novih multifunkcionalnih polimernih materijala, njihovih nanokompozita, kao i metalnih prevlaka dobijenih metodom elektrohemijskog taloženja. Ovi materijali imaju važne primene u savremenoj mikroelektronici.
IHTM kontinuirano neguje interdisciplinarni pristup istraživanjima, stvarajući inovativne projekte koji ne samo da produbljuju teorijska saznanja već i implementiraju praktična rešenja u tehnologiji i industriji. Naš rad teži da bude usklađen sa strateškim naučnim ciljevima Republike Srbije i Evropske unije, omogućavajući fleksibilan razvoj svih naučnih disciplina i njihovu integraciju u globalne istraživačke tokove.
U budućnosti, istraživačke teme će se dodatno definisati i proširiti, prateći savremene tehnološke izazove i globalne naučne tokove, obezbeđujući maksimalan društveni i ekonomski doprinos kroz inovacije i napredak nauke.