Projekt dotyczy opracowania nowej klasy ceramicznych cienkich warstw do zastosowań w reaktorach termojądrowych nowej generacji. Jego celem jest zaprojektowanie, synteza i zrozumienie właściwości metastabilnych powłok borkowych zawierających wolfram, ren i aluminium, zoptymalizowanych do pracy w warunkach skrajnie wysokiej temperatury, intensywnego bombardowania jonowego, cykli cieplnych oraz utleniania. Badania będą koncentrować się na zależnościach między składem chemicznym, strukturą krystaliczną i mikrostrukturą powłok a ich odpornością mechaniczną, stabilnością fazową oraz odpornością na degradację w środowisku fuzyjnym. Do wytwarzania materiałów borkowych zastosowana zostanie hybrydowa metoda rozpylania magnetronowego HiPIMS/DCMS, umożliwiająca precyzyjne sterowanie strumieniem jonów metalicznych oraz kontrolowany wzrost cienkich warstw na poziomie subatomowym. 

- Szczególna uwaga zostanie poświęcona stabilizacji nowych faz metastabilnych oraz określeniu roli poszczególnych jej składników i defektów strukturalnych w poprawie odporności na utlenianie oraz ograniczeniu retencji wodoru, deuteru i helu. Projekt obejmuje również zaawansowaną charakteryzację strukturalną, chemiczną i mechaniczną otrzymanych powłok oraz ocenę ich zachowania w warunkach istotnych dla energetyki fuzyjnej. - mówi dr inż. Bartosz Wicher.

Badania będą realizowane we współpracy międzynarodowej z Linköping University oraz Uppsala University w Szwecji, a także z Instytutem Wysokich Ciśnień PAN UNIPRESS, partnerem Wydziału Inżynierii Materiałowej zaangażowanym w realizację części prac badawczych. 

Rezultatem badań będzie wskazanie takich wieloskładnikowych związków boru i parametrów syntezy, które pozwolą uzyskać trwałe powłoki ochronne dla elementów bezpośrednio narażonych na oddziaływanie plazmy w reaktorach termojądrowych.