Narodowe Centrum Nauki ogłosiło wyniki konkursu OPUS i Sonata. Wśród laureatów znalazły się trzy osoby z Wydziału Podstawowych Problemów Techniki, które na realizację swoich projektów otrzymało w sumie 4 mln zł.
Serdecznie gratulujemy.
Dr Nikolaos Antonatos (Wydział Podstawowych Problemów Techniki)
Otrzymał blisko 2 mln zł dofinansowania na projekt „Inżynieria defektów 2D dichalkogenków metali przejściowych do reakcji redukcji azotu”.
– Aktualny proces produkcji amoniaku, substancji niezbędnej do produkcji nawozów oraz różnorodnych produktów przemysłowych, takich jak tekstylia i pestycydy, generuje problemy środowiskowe, prowadząc światową populację do kryzysu energetycznego – mówi dr Nikolaos Antonatos. – Amoniak może również stanowić potencjalny nośnik zielonej energii i paliwo do transportu. Niestety, tradycyjne metody produkcji w dużej mierze opierają się na paliwach kopalnych, co czyni je niezrównoważonymi, szkodząc środowisku i czyniąc również amoniak kosztownym i niewydajnym produktem – dodaje.
Naukowcy starają się więc skorzystać z bardziej przyjaznej dla środowiska alternatywy, znanej jako reakcja redukcji azotu (RRA). Wykorzystując azot, który jest obfitym składnikiem w atmosfery Ziemskiej, chcą zrewolucjonizować produkcję amoniaku i rozwiązać problemy środowiskowe związane z obecnymi metodami jego pozyskiwania.
– Jednak podejście z RRA okazało się być dość dużym wyzwaniem. Mój projekt ma na celu poszukiwanie nowej klasy materiałów o nazwie dichalkogenki metali przejściowych (DMP), które mają ulepszyć proces RRA. Produkcja tych materiałów jest ekonomiczna, a one same wykazują duży potencjałw zrównoważeniu produkcji amoniaku – podkreśla badacz z W11.
W ramach projektu planowane jest m.in. opracowanie i przygotowanie różnorodnych TMDs odpowiednich do efektywnej produkcji amoniaku, modyfikacja struktury TMDs w celu zwiększenia ich zdolności do oddziaływania z azotem, co sprawi, że proces produkcji będzie bardziej efektywny oraz dokładne zbadanie opracowanych materiałów w celu zrozumienia ich działania i potencjalnego wpływu na bardziej ekologiczną produkcję amoniaku.
Dr inż. Szymon Zelewski (Wydział Podstawowych Problemów Techniki)
Naukowiec z Katedry Fizyki Doświadczalnej otrzymał ponad 1,2 mln zł na realizację projektu „W stronę statycznego nieporządku energetycznego perowskitów hybrydowych: podstawowy wskaźnik wydajności cienkowarstwowych struktur optoelektronicznych (PeroDisorder).
Dr inż. Szymon Zelewski zwraca uwagę, że ostatnie lata przyniosły bezprecedensowy rozwój paneli fotowoltaicznych opartych o materiały nowej generacji. Ogniwa bazujące na perowskitach hybrydowych w zaledwie dekadę osiągnęły wydajność konwersji energii porównywalną z obecnymi na rynku panelami krzemowymi, przy znacznie prostszym procesie wytwarzania w warunkach laboratoryjnych który nie wymaga przetwarzania wysokotemperaturowego.
– Z badań podstawowych właściwości optycznych materiału pochłaniającego światło, służącego jako tzw. warstwa aktywna, można nie tylko ocenić pewne odstępstwa rzeczywistego materiału od jego idealnej struktury krystalicznej, ale jednocześnie zidentyfikować czynniki wpływające na najbardziej istotne parametry przyrządów optoelektronicznych – tłumaczy naukowiec. – Powiązanie między właściwościami absorpcyjnymi półprzewodnikowych warstw aktywnych a wydajnością paneli fotowoltaicznych jest dobrze udokumentowana, a nasze wyniki pokazują, że podobne zależności występują również dla diod świecących na bazie tych samych materiałów – zaznacza.
Badania te wymagają jednak niekonwencjonalnych metod eksperymentalnych, dlatego w ramach projektu nasz naukowiec planuje zastosować spektroskopię fototermiczną do pomiarów właściwości absorpcyjnych materiałów aktywnych ze znacznie większą dokładnością niż jest to możliwe przy zastosowaniu klasycznych metod spektroskopii optycznej.
– Kluczowe dla zrozumienia potencjalnego wpływu dodatkowych warstw w tzw. strukturach kanapkowych wykorzystujących przezroczyste elektrody będą pomiary zewnętrznej wydajności kwantowej, bezpośrednio odwzorowującej przepływ prądu elektrycznej w ogniwach w odpowiedzi na wzbudzenie wiązką światła – wyjaśnia. – Głównym celem projektu będzie zbadanie tych właściwości w temperaturach kriogenicznych, co umożliwi odróżnienie wpływu różnych czynników na właściwości materiałów i struktur oraz osiągnięcie reżimu nieporządku statycznego – bez zaburzenia aktywowanymi temperaturą efektami dynamicznymi – dodaje.
Dr inż. Maciej Pieczarka (Wydział Podstawowych Problemów Techniki)
Naukowiec z Katedry Fizyki Doświadczalnej otrzymał blisko 950 tys. zł na projekt „Q-HYPE- Hydrodynamika kwantowa i przejścia fazowe w kondensatach polarytonów ekscytonowych”.
Dotyczy on badań podstawowych nad kwantowymi cieczami świetlnymi, czyli nad kondensatami polarytonów ekscytonowych.
– Takie kondensaty generujemy w specjalnego typu urządzeniach laserowych. W ramach grantu będziemy badać zachowanie hydrodynamiczne tychże cieczy świetlnych, poprzez generowanie i bezpośredni pomiar propagagujących w nich fal. Jest to eksperyment analogiczny wrzucania kamienia do jeziora i obserwowania rozpływania się fal na jego tafli – wyjaśnia dr inż. Maciej Pieczarka.
Najważniejszym działaniem będzie próba zrozumienia dynamiki procesu kondensacji tego płynu świetlnego, poprzez nowatorski eksperyment „hartowania kwantowego”, w którym nasi naukowcy będą kondensować (hartować) kondensat polarytonów z różnymi prędkościami i badać odpowiedź przygotowanego układu.
Żródła: