>

Zespół Syntezy Zaawansowanych Materiałów z Łukasiewicz – PORT

Tematyka badawcza prowadzona w Zespole Syntezy Zaawansowanych Materiałów z Łukasiewicz – PORT jest związana z projektowaniem i syntezą związków nieorganicznych (luminofory, nanocząstki metaliczne lub tlenkowe) oraz organicznych o zaprojektowanych właściwościach fizykochemicznych, w tym luminescencyjnych, termochromowych, termicznych, mechanicznych a także antybakteryjnych, elektrycznych lub sensorowych. W grupie prowadzone są prace nad hybrydowymi układami modyfikowanymi i/lub domieszkowanymi barwnikami oraz nanocząstkami dla zastosowań w fotonice oraz w celu uzyskania akcji laserowej. Wytwarzane są również biodegradowalne materiały polimerowe i kompozytowe o właściwościach funkcjonalnych. Przykładem mogą być inteligentne systemy transportu substancji aktywnych do zastosowań w medycynie i kosmetologii.

Ponadto prowadzona jest tematyka badawcza  związana z chemią ciała stałego oraz procesami zachodzącymi na granicy fazy stałej oraz ciekłej i gazowej. Obejmuje ona także badania nad zjawiskami adsorpcji oraz katalizy z wykorzystaniem materiałów porowatych, głownie minerałów warstwowych oraz mieszalnych wodorotlenków warstwowych, oraz modyfikację tych materiałów w celu efektywnej eliminacji szkodliwych substancji z powietrza i wody. Dodatkowo prowadzone są badania nad modyfikacją różnych materiałów zogniskowaną wiązką elektronową w celu uzyskania odpowiednich właściwości fizykochemicznych pod kątem potencjalnego zastosowania w fotonice i elektronice. W szczególności badania te obejmują mikro- i nanostrukturyzację cieczy jonowych oraz ich mieszanin z innymi związkami (np. solami metali).

Dr hab. inż. Alicja Bachmatiuk (Kierownik projektu)

Dr hab. Małgorzata Guzik (Lider zespołu)
Absolwentka Wydziału Chemii Uniwersytetu Wrocławskiego, specjalność chemia nieorganiczna – spektroskopia związków d- i f-elektronowych. Kariera naukowa: Mgr 2000, Dr 2006, Dr hab. 2016. Autorka 67 publikacji (IF=189) i 5 rozdziałów w książkach (h=19). Staże zagraniczne: (2008-2009) podoktorski (LPCML), Uniwersytet Claude’a Bernarda w Lyonie, od 2010 r. liczne staże w tym laboratorium, 3 razy w ramach stypendium BGF; liczne staże w Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM), CAS, Chiny. Projekty: kierownik 5 międzynarodowych: 2 – NCN HARMONIA, 2 – MNiSW POLONIUM, 1 – NAWA-POLONIUM; kierownik grupy badawczej w Sieci Badawczej Łukasiewicz – PORT Polskim Ośrodku Rozwoju Technologii w projekcie FNP–HYPHa; wykonawca w 7 projektach krajowych i zagranicznych; laureatka ostatniej edycji (2020 r.) stypendium im. Bekkera (NAWA). Działalność organizacyjna i edytorska: Edytor w Optical Materials (10 lat), Edytor Gościnny wielu tomów; Sekretarz i współorganizator wielu konferencji międzynarodowych.

https://orcid.org/0000-0002-5963-6316

https://www.researchgate.net/profile/Malgorzata-Guzik

Dr. Ing. Sandeep M. Gorantla
A PhD graduate from Technische Universität Dresden (TUD) with specialization in Materials Science and Engineering in the field of Transmission Electron Microscopy of carbon nanostructures and materials research. I have been working with a variety of material systems including oxides, thin-films, nanoparticles/nanowires, 1-D carbon nanostructures, graphene and possess extended expertise in using various TEM sample preparation and TEM techniques. Scientific career: Author of about 56 peer-reviewed scientific publications (H-index 20) and book chapters 1. Worked as TEM postdoc at IFW-Dresden, McMaster University, University of Oslo and Lukasiewicz Network PORT during the past years. Worked on NCN individual project Polonez-1 during 2017-2018 and currently working of Norway grants-NCN bilateral research project between Norway and Poland with university of Oslo, SINTEF and Lukasiewicz Network PORT as partners.

https://orcid.org/ 0000-0002-8498-3651

Dr inż. Maciej Czajkowski
ukończył studia magisterskie (2009 r.) na kierunku Chemia oraz doktoranckie (2014 r.) na Wydziale Chemicznym Politechniki Wrocławskiej. Uczestniczył w 8 projektach badawczych finansowanych ze środków NCN, NCBR, FNP i POIG, w tym kierował projektem w ramach konkursu NCN SONATA 11 pt. „Wytwarzanie i charakterystyka nowych materiałów ciekłokrystalicznych zawierających chiralne związki jonowe do zastosowania w modulatorach światła”. Jest współautorem 18 publikacji naukowych (liczba cytowań wg Scopus: 57, indeks h=5) oraz jednego patentu.
Od listopada 2013 r. pracuje w Sieci Badawczej Łukasiewicz – PORT Polskim Ośrodku Rozwoju Technologii (wcześniej: Wrocławskie Centrum Badań  EIT+). Od czerwca 2020 r pracuje na stanowisku Głównego Specjalisty w Zespole Badawczym Syntezy Zaawansowanych Materiałów. Jego głównym zainteresowaniem badawczym jest inżynieria materiałów do zastosowania w fotonice, w tym: materiały ciekłokrystaliczne, barwniki, polimery, ciecze jonowe, kryształy fotoniczne, materiały holograficzne oraz termochromowe.

https://orcid.org/0000-0002-4573-461X

https://www.researchgate.net/profile/Maciej-Czajkowski

Dr inż. Krzysztof Rola
Absolwent studiów magisterskich na kierunku Elektronika i Telekomunikacja, specjalność: Mikrosystemy, na Wydziale Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej (2009), gdzie również obronił rozprawę doktorską (2015), uzyskując stopień naukowy doktora w dyscyplinie naukowej elektronika. Uczestniczył w realizacji 4 projektów badawczych finansowanych przez NCN, FNP, NCBR. Jest współautorem 27 publikacji naukowych (liczba cytowań wg Web of Science: 199, indeks Hirscha: 9) i 2 zgłoszeń patentowych.W latach 2015-2017 pracował jako Specjalista w Instytucie Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN. Od 2017 r. jest zatrudniony w Sieci Badawczej Łukasiewicz – PORT Polskim Ośrodku Rozwoju Technologii (wcześniej: Wrocławskie Centrum Badań  EIT+), a od 2021 r. zajmuje stanowisko Starszego Specjalisty w Zespole Badawczym Syntezy Zaawansowanych Materiałów. Jego obecne zainteresowania naukowe obejmują mikro- i nanostrukturyzację różnych materiałów za pomocą wiązki elektronowej i jonowej, a także zastosowanie cieczy jonowych w mikro- i nanotechnologii.

https://orcid.org/0000-0002-8404-4806

https://www.researchgate.net/profile/Krzysztof-Rola

Dr inż. Bartłomiej Potaniec
Absolwent studiów magisterskich na kierunku Chemia, specjalność MedicinalChemistry (2009 r) na Wydziale Chemicznym Politechniki Wrocławskiej. Tytuł doktora w dziedzinie nauk ścisłych i przyrodniczych w dyscyplinie nauki biologiczne uzyskał w 2019 r na Wydziale Biotechnologii i Nauk o Żywności Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Brał udział w realizacji 7 projektów badawczych finansowanych ze środków NCN, NCBiR i FNP. Jest współautorem 12 publikacji naukowych (liczba cytowań wg Web of Science: 75, indeks Hirscha: 5), 3 rozdziałów w monografiach pokonferencyjnych oraz 20 patentów krajowych. Od kwietnia 2017 r. pracuje w Sieci Badawczej Łukasiewicz – PORT Polskim Ośrodku Rozwoju Technologii (wcześniej: Wrocławskie Centrum Badań  EIT+), a od czerwca 2021 r zajmuje stanowisko Starszego Specjalisty w Zespole Badawczym Syntezy Zaawansowanych Materiałów. Jego badania naukowe skupiają się na syntezie związków z grup flawonoidów i chalkonów wykazujących właściwości biologiczne (przeciwutleniające, przeciwmikrobiologiczne oraz przeciwnowotworowe) oraz syntezie związków o określonych właściwościach luminescencyjnych i odporności termicznej.

https://orcid.org/0000-0001-5657-4861

https://www.researchgate.net/profile/Bartlomiej-Potaniec

Dr hab. Joanna Cybińska, Lider Zespołu Badawczego
Od 2012 r. prowadzi Zespół Badawczy w Sieci Badawczej Łukasiewicz – PORT Polskim Ośrodku Rozwoju Technologii  (wcześniej Wrocławskie Centrum Badań EIT+). Jest współautorem 74 publikacji naukowych (o łącznym IF=311.202; indeks h=22), dotyczących syntezy związków nieorganicznych, w tym nanocząstek domieszkowanych jonami ziem rzadkich, i barwników organicznych o zdefiniowanych właściwościach fizykochemicznych, np. luminescencyjnych. Uczestniczyła w realizacji szeregu projektów (15), także międzynarodowych. Obecnie jest kierownikiem projektu HARMONIA NCN, realizowanego we współpracy z Uniwersytetem Sztokholmskim. Odbyła szereg zagranicznych staży i wyjazdów naukowych. Była sekretarzem naukowym 6 międzynarodowych konferencji. W latach 2005–2014 pełniła funkcję Edytora Asystującego w czasopiśmie Opt. Mater., Elsevier. Była także Redaktorem Gościnnym 5 tomów pokonferencyjnych (J. Lumin., JOM).

https://orcid.org/0000-0001-8753-7529

https://www.researchgate.net/profile/Joanna-Cybinska-2

Prof. Robert Kudrawiec
Absolwent Wydziału Podstawowych Problemów Techniki Politechniki Wrocławskiej, specjalność fizyka ciała stałego. Kariera naukowa: Mgr 2000, Dr 2004, Dr hab. 2010, Prof. 2018. Staże zagraniczne: II.2006 – V.2007 post‐doc na Stanford University, I.2012 – IX.2013 sabbatical w Lawrence Berkeley National Laboratory. Od X.2017 związany z PORT gdzie obecnie jest liderem grupy badawczej EpiMat. Specjalizuje się w badaniach optycznych półprzewodników pod kątem ich zastosowań w przyrządach półprzewodnikowych. Są to półprzewodniki grupy III-V, a w tym azotki grupy trzeciej, półprzewodniki grupy IV oraz II-VI, a ostatnio są to kryształy van der Waalsa oraz perowskity.

https://orcid.org/0000-0003-2593-9172

https://www.researchgate.net/profile/Robert-Kudrawiec

Mgr inż. Krzysztof Lis
Jest absolwentem studiów inżynierskich oraz magisterskich na kierunku Technologia Chemiczna, na Wydziale Chemicznym Politechniki Wrocławskiej. Obecnie jest doktorantem w Szkole Doktorskiej Politechniki Wrocławskiej, gdzie częściowo realizuje badania w ramach programu Doktorat Wdrożeniowy. Jest współautorem 1 publikacji naukowej w czasopiśmie z listy filadelfijskiej, natomiast jego wyniki badań przedstawiane były na konferencjach międzynarodowych i publikowane w czasopismach branżowych. Od lipca 2018 r. pracuje w Sieci Badawczej Łukasiewicz – PORT Polskim Ośrodku Rozwoju Technologii na stanowisku Starszego Inżyniera Badań. W ramach doktoratu zajmuje się syntezą i badaniami właściwości materiałów dwuwymiarowych do zastosowań w elektronice, ze szczególnym uwzględnieniem właściwości antykorozyjnych i elektrycznych powłok grafenowych. Ponadto jest kierownikiem projektu, którego celem jest przeprowadzenie innowacyjnych procesów produkcji i regeneracji węgli aktywnych metodą mikrofalową.

Dr. inż. Tomasz Baraniecki
Studiował na Wydziale Elektroniki Politechniki Wrocławskiej, gdzie ukończył specjalizacje z zakresu optoelektroniki i techniki światłowodowej. Następnie 6 lat spędził na Technische Universität Braunschweig w Niemczech, gdzie doktoryzował się z tematyki laserów światłowodowych. Po powrocie do Polski kilka lat pracował w przemyśle. Następnie przez 6 lat był pracownikiem Politechniki Wrocławskiej na Wydziale Mechanicznym, gdzie brał udział projektach mających na celu wykorzystanie wiązki laserowej do obróbki materiałów (laserowe cięcie, spawanie, napawanie, mikroobróbka). Od 2015 pracuje we Sieci Badawczej Łukasiewicz – PORT Polskim Ośrodku Rozwoju Technologii(wcześniej: Wrocławskie Centrum Badań EIT+), gdzie obecnie pełni funkcje kierownika Laboratorium Technologii Materiałowych. Jego obecne zainteresowania naukowe obejmują wykorzystanie wiązki laserowej do strukturyzacji powierzchni w celu nadania jej nowych własności, jak również mikroostrukturyzację z wykorzystaniem litografii oraz trawienia plazmowego.

Mgr inż. Daria Hluschenho
Jestem absolwentką studiów inżynierskich (2014 r.) i magisterskich (2015 r.) kierunku fizyczna i biomedyczna elektronika, specjalność Nanotechnologię Politechniki Sumskiej (Ukraina). Od 2019 r. jestem doktorantką szkoły doktorskiej Politechniki Wrocławskiej w dyscyplinie nauki fizyczne. Od 2019 r. jestem wykonawcą 1 projektu oraz wcześniej byłam wykonawcą 2 projektów (2017-2019 r.) Od 2017 r. pracuje w Sieci Badawczej Łukasiewicz – PORT Polskim Ośrodku Rozwoju Technologii. Jestem zatrudniona w Laboratorium Technologii Materiałowych jako Starszy Inżynier Procesu. Zajmuje się wytwarzaniem planarnych struktur fotonicznych (falowody planarne, rezonatory pierścieniowe) oraz opracowaniem technologii przygotowania planarnych struktur począwszy od projektowania do końcowego pomiaru przyrządu.

https://orcid.org/0000-0001-8874-0924

Mgr inż. Łukasz Duda
Jest absolwentem studiów inżynierskich oraz magisterskich na kierunku Inżynieria Materiałowa, specjalność Zaawansowane Materiały Funkcjonalne, na Wydziale Chemicznym Politechniki Wrocławskiej. Obecnie jest doktorantem w Kolegium Doktorskim Chemii Uniwersytetu Wrocławskiego, gdzie częściowo realizuje badania w ramach programu Doktorat Wdrożeniowy. Jest współautorem 2 publikacji naukowych. Od listopada 2020 r. pracuje w Sieci Badawczej Łukasiewicz – PORT Polskim Ośrodku Rozwoju Technologii na stanowisku Młodszego Specjalisty w Zespole Badawczym Syntezy Zaawansowanych Materiałów. W ramach doktoratu zajmuje się badaniami barwników organicznych do zastosowań w fotonice. Jego zainteresowania naukowe skupiają się głównie na wytwarzaniu i badaniu właściwości materiałów o modulowanej wartości współczynnika załamania światła (do zastosowania jako warstwy światłowodowe), badaniu i wytwarzaniu materiałów ciekłokrystalicznych oraz badaniu właściwości materiałów luminescencyjnych w ciekłych kryształach, polimerach oraz matrycach wytwarzanych metodą zol-żel.

https://orcid.org/0000-0002-4184-1266

https://www.researchgate.net/profile/Lukasz-Duda-2

Zespół Syntezy Zaawansowanych Materiałów w ramach projektu HYPHA zajmuje następującymi zagadnieniami:

Barwniki organiczne

barwniki organiczne, wykazujące określone właściwości optyczne (np. zdefiniowane obszary spektralne absorpcji oraz emisji)i właściwości fizykochemiczne (np. stabilność termiczna), które można otrzymać zarówno poprzez modyfikację znanych struktur jak i syntezę nowych połączeń chemicznych. Dodatkowo Zespół posiada wiedzę w zakresie materiałów wykazujących efekt długotrwałej luminescencyjnych (tzw. „świecących w ciemności”), których zasada działania polega na uwalnianiu wcześniej pochłoniętej energii z promieniowania widzialnego lub UV po wyłączeniu źródła światła. W kręgu zainteresowań znajdują się również biologicznie aktywne związki organiczne wykazujące właściwości przeciwutleniające, przeciwmikrobiologiczne oraz przeciwnowotworowe.

Warstwy

wytwarzanie oraz charakterystyka warstw o kontrolowanym współczynniku załamania światła, w szczególności materiałów syntezowanych z wykorzystaniem procesów zol-żel oraz materiałów polimerowych. Celem jest optymalizacja procesu wytwarzania warstw o odpowiednim.

metody wytwarzania periodycznych mikro- i nanostruktur, w szczególności wytwarzanie kryształów fotonicznych (opali i odwróconych opali) metodami syntetycznymi oraz holografia optyczna, np. zapis powierzchniowych siatek dyfrakcyjnych w azopolimerach. Struktury periodyczne mogą charakteryzować się takimi właściwościami optycznymi, jak: dyfrakcja, selektywne odbicie światła (odbicie Bragga). Mogą być wykorzystywane m.in. jako sprzęgacze światła do falowodów, układy rozproszonego sprzężenia zwrotnego (z ang. DFB) do uzyskania akcji laserowej i jako elementy sensorów, opartych o właściwości optyczne materiałów.

Rozkład pola symetrycznego modu TE w sprzęgaczu kierunkowym
zdjęcie AFM holograficznej siatki powierzchniowej w azopolimerze
Rozkład pola symetrycznego modu TE w sprzęgaczu kierunkowym
zdjęcie SEM odwróconego opalu SiO2
Rozkład pola symetrycznego modu TE w sprzęgaczu kierunkowym
zdjęcie SEM opalu PMMA

mikro- i nanostrukturyzacja materiałów za pomocą wiązki elektronowej. Selektywna ekspozycja materiału na zogniskowaną wiązkę elektronów pozwala na jednoczesną modyfikację jego właściwości oraz wytworzenie w nim precyzyjnego wzoru w skali mikro i nano. Materiałami szczególnie interesującymi pod tym kątem są ciecze jonowe ze względu na ich unikalną kombinację właściwości fizykochemicznych, takich jak m.in. zaniedbywalna lotność, przewodność jonowa, duża stabilność termiczna i chemiczna. Potencjalne zastosowania rozwijanej metody strukturyzacji wiązką elektronową to, przykładowo, wytwarzanie komponentów dla fotoniki planarnej oraz nowe rezysty dla elektronolitografii.

Wiązka elektronowa
Materiały dwuwymiarowe

materiały dwuwymiarowe czyli takie, które posiadają grubość jednej lub kilku warstw atomowych. Materiały te posiadają szczególne właściwości elektroniczne i optyczne w porównaniu z ich trójwymiarowymi odpowiednikami. W Zespole szczególnym zainteresowaniem cieszy się synteza, transfer i badania właściwości grafenu i dichalkogenków. Grafen, oprócz doskonałych właściwości elektrycznych, ma także właściwości pozwalające wykorzystać go jako warstwa antykorozyjna w urządzeniach mikroelektronicznych, interkonektach czy urządzeniach wszczepialnych. Powłoki grafenowe są wysoce nieprzepuszczalne dla gazów, cieczy i agresywnych chemikaliów. Dichalkogenki metali przejściowych (TMDC) od lat cieszą się dużym zainteresowaniem w badaniach ze względu na ich unikalne właściwości, takie jak przerwa energetyczna. Półprzewodnikowe TMDC na bazie molibdenu i wolframu z przerwami energetycznymi rozchodzącymi się od światła widzialnego do bliskiej podczerwieni mają duże możliwości zastosowania w elastycznej elektronice, optoelektronice lub jako półprzewodniki w nanoskali.