Dwudniowa konferencja „INNO Thinking. Fizyka dla Społeczeństwa!” stała się okazją do zaprezentowania najciekawszych projektów badawczo-rozwojowych, prowadzonych obecnie przez naukowców Instytutu Fizyki PAN. Wyniki badań z zakresu medycyny, oszczędzania energii i technologii wojskowej potwierdzają skuteczność opracowanych rozwiązań. Dowodzą również, że w polskich laboratoriach intensywnie pracuje się nad rozwojem technologicznym w obszarach, które mogą realnie odpowiadać współczesnym wyzwaniom, stojącym przed społeczeństwami na całym świecie.
Wprowadzenie w życie opracowanych rozwiązań przełoży się bezpośrednio m.in. na wzrost skuteczności leczenia osteoporotycznych złamań kości i implantologii, walki z superbakteriami, profilaktyki nowotworów skóry, automatyzacji przemysłu, kontroli emisji zanieczyszczeń oraz – co szczególnie ważne w obecnych czasach – osiągania znaczących oszczędności w kosztach ogrzewania pomieszczeń.
– Aktywność badawcza Instytutu Fizyki PAN nie jest wyłącznie sztuką dla sztuki. Naszą misją jest poszukiwanie realnych rozwiązań problemów, które zagrażają ludzkości dziś lub potencjalnie zagrażać będą w niedalekiej przyszłości. Fizyka w istocie jest nauką definiującą zjawiska w otaczającym nas świecie, zatem to na nas właśnie, fizykach, spoczywa odpowiedzialność za kreowanie lepszego jutra – mówi prof. Marek Godlewski z Instytutu Fizyki PAN.
Pięć spośród sześciu projektów, zaprezentowanych przez naukowców Instytutu Fizyki PAN, zostało zgłoszonych do Urzędu Patentowego lub patentem jest już chronionych, co formalnie otwiera drogę do pełnej komercjalizacji. Potencjał tych rozwiązań został ponadto wielokrotnie doceniony przez międzynarodowe środowisko naukowe, które uhonorowało omawiane projekty prestiżowymi tytułami, w tym medalami dla najlepszych innowacji prezentowanych podczas International Invention and Innovation Show, Prix Eiffel International Invention and Innovation Contest czy medalami iCAN, wręczonymi podczas International Invention – Innovation Competition, które odbyły się w ubiegłym roku w Toronto.
Jednymi z zaprezentowanych podczas konferencji projektów są: warstwy tlenkowe osadzane metodą ALD jako pokrycia termoizolacyjne szyb oraz detektory podczerwieni na bazie struktur półprzewodnikowych PbTe/CdTe.
Warstwy tlenkowe osadzane metodą ALD jako pokrycia termoizolacyjne szyb, czyli jako skuteczniej ogrzewać pomieszczenia
Rosnące ceny energii, a także problem jej niedoboru zmusza do poszukiwania rozwiązań optymalizujących koszty jej zużycia. Badacze IF PAN zainteresowali się technologią wytwarzania pokryć do szyb, które mogłyby znacząco podnieść efektywność termoizolacji budynków mieszkalnych i obiektów użyteczności publicznej. Z perspektywy fizyki, problem tkwi w wysokiej transmisji szyb w zakresie podczerwonym. Stanowi to wyzwanie zarówno zimą, kiedy ciepło poprzez okna wypromieniowuje na zewnątrz prowadząc do wychładzania się pomieszczeń,
jak i latem, kiedy wnętrza budynków nagrzewają się. Dostępne obecnie na rynku rozwiązania pozwalają dość skutecznie zatrzymywać podczerwień, ale niestety nie są całkowicie przezroczyste i charakteryzują się niską trwałością.
Naukowcy Instytutu Fizyki PAN prowadzili badania w kierunku synergii parametrów termoizolacyjnych oraz zdecydowanie większej trwałości oraz przepuszczalności światła widzialnego, nawet bez stosowania atmosfery ochronnej. „Efekty opracowanych rozwiązań są bardzo optymistyczne i dają realną nadzieję na znaczące ograniczenie kosztów ogrzewania lub chłodzenia pomieszczeń” – mówi dr hab. Bartłomiej Witkowski, kierownik zespołu projektu.
Detektory podczerwieni na bazie struktur półprzewodnikowych PbTe/CdTe
Przedmiotem prac badawczo-rozwojowych jest detektor promieniowania elektromagnetycznego z zakresu średniej podczerwieni od 1 do 4 µm pracujący w temperaturze pokojowej. Dla laika brzmi skomplikowanie, ale prowadzone przez zespół naukowców IF PAN badania pozwalają na opracowanie niezwykle czułego detektora podczerwieni, którego zastosowanie może zrewolucjonizować obecną technologię tworzenia tego typu narzędzi. Detektory o podobnej charakterystyce, dostępne na rynku, wymagają zapewnienia środowiska niskich temperatur, tymczasem rozwiązanie naukowców IF PAN zachowuje doskonałą czułość i funkcjonalność już w temperaturze pokojowej. Nie ma zatem konieczności implementacji dodatkowych układów chłodzących, co przekłada się na mniejsze rozmiary i wygodę użytkowania takiego urządzenia w bardzo szerokim zakresie – od medycyny, po automatykę przemysłową. “Jednym z ważniejszych obszarów potencjalnego zastosowania detektora jest wykorzystanie w procesie monitorowania poziomu emisji gazów cieplarnianych i innych zanieczyszczeń powietrza. Rozwiązanie może również znaleźć zastosowanie w wojskowych systemach obronnych, wykrywaniu wszelkich źródeł ciepła, w systemach do automatycznego śledzenia i naprowadzania na cel oraz monitorowania pola walki w trudnych warunkach atmosferycznych. W kontekście bardziej zaawansowanego przeznaczenia, poprzez integrację z układem chłodzącym można osiągnąć spektakularną precyzję dokonywanych pomiarów. Rozwiązaniem tym już dziś interesują się producenci sprzętu przeznaczonego do eksploracji kosmosu” – mówi dr Michał Szot, kierownik projektu.
– Nasze projekty i aktywność badawcza to ogromna szansa dla polskiego biznesu, bowiem w laboratoriach IF PAN opracowuje się wiele innowacji mogących stanowić o przyszłym potencjale biznesowym czy konkurencyjności polskich firm. Gorąco zachęcam do współpracy z Instytutem Fizyki PAN i podobnymi instytucjami przedsiębiorców, którzy poszukują innowacji lub rozwiązania problemów technologicznych. Taka kooperacja zawsze przynosi obopólne korzyści – dodaje prof. Godlewski.
Zaprenumeruj Magazyn Fotowoltaika