Jastrzębski Witold, dr

Lider: Handke Bartosz

Główną tematyką badań Zespołu jest struktura i własności fizykochemiczne cienkich warstw krzemoorganicznych oraz badania strukturalne w oparciu o modele teoretyczne i pomiary XRD/FTIR. Kierunki badawcze: - struktura i własności cienkich warstw krzemoorganicznych - tworzenie modelowych nanostruktur powierzchniowych inspirowanych strukturą oka ćmy - struktura i własności powłok krzemoorganicznych modyfikowanych tlenkami - badania strukturalne w oparciu o modele teoretyczne Główną tematyką badań Zespołu jest struktura i własności fizykochemiczne cienkich warstw krzemoorganicznych. Najważniejszym osiągnięciem jest określenie wpływu powierzchni substratu oraz złamania symetrii translacyjnej w cienkich warstwach na samoistne porządkowanie się molekuł klatkowych silseskwioksanów. Powstanie nowej struktury odmiennej od obserwowanej w materiale objętościowym jest możliwe dzięki sprzężeniom typu π-π dla silseskwioksanów klatkowych terminowanych grupami fenylowymi. Co więcej, nowa struktura ma charakter fazy smektycznej pomimo sferycznej symetrii kształtu molekuły. Jak dotąd, fazę smektyczną lub też tworzenie układów warstwowych obserwowano jedynie dla cząsteczek o silnie asymetrycznej budowie cylindrycznej bądź też w postaci płaskich dysków. Zespół opracował metodykę i warunki termodynamiczne do tworzenia cienkich warstw silseskwioksanowych w warunkach ultrawysoko próżniowych. Zostały określone warunki, w których można doprowadzić do selektywnej resublimacji warstwy, tak aby powstała struktura przypominająca morfologią oko ćmy (moth eye). Powstała mezostruktura, mimo słabo hydrofobowego charakteru samego silseskwioksanu, posłużyła do utworzenia warstwy o własnościach hydrofobowych. Obecnie poszerzamy zakres badań o możliwość wykorzystania samoorganizujących się warstw jako matrycy do wzrostu struktur metalicznych i tlenkowych o podobnej mezostrukturze typu moth eye. Ponadto, w Zespole badane są materiały syntezowane również metodą zol-żel, zarówno w postaci próbek litych jak i powłok. Do syntezy wykorzystywane były różnego typu prekursory SiO₂, a także różne, zarówno organiczne, jak i nieorganiczne prekursory wprowadzanych dodatków w postaci tlenków: Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂ czy srebra o wymiarach nanometrycznych. Można założyć, że dodatek wymienionych komponentów, oprócz wpływu na strukturę, pozwoli także modyfikować właściwości materiałów krzemionkowych, takie jak np. przewodnictwo elektryczne, cieplne, magnetyczne, biozgodność, właściwości antybakteryjne czy optyczne. Mikrostruktura powierzchni, co dotyczy przede wszystkim powłok, ma za to decydujący wpływ na właściwości adsorpcyjne, mechaniczne czy reaktywność otrzymanych materiałów, w tym również wspominaną aktywność antybakteryjną. Zespół prowadzi również badania strukturalne, w których stosuje się sprzężenie pomiędzy analizą wyników dwóch metod: dyfrakcji proszkowej (PXRD) oraz spektroskopii w podczerwieni (FTIR). Wyniki eksperymentalne łączone są z obliczeniami modelu molekularnego bazującego jednocześnie na teorii funkcjonału gęstości (DFT) oraz metodzie Reverse Monte Carlo (RMC).

Lider: Król Magdalena

Zespół prowadzi badania nad strukturą, właściwościami oraz możliwościami zastosowania materiałów krzemianowych i glinokrzemianowych, obejmujących zarówno układy krystaliczne, jak i amorficzne. Działalność zespołu koncentruje się na syntezie nowych materiałów, ich charakterystyce strukturalnej oraz badaniach właściwości fizycznych i chemicznych, a także na modelowaniu komputerowym i projektowaniu materiałów o określonych właściwościach użytkowych. Działalność zespołu obejmuje zarówno badania podstawowe, jak i aplikacyjne, ukierunkowane na rozwój nowoczesnych materiałów funkcjonalnych dla potrzeb inżynierii materiałowej, ochrony środowiska i nowoczesnych technologii przemysłowych. Badania obejmują m.in. zeolity, minerały ilaste, spoiwa aktywowane alkalicznie, powłoki krzemianowe i siloksanowe oraz cienkie filmy osadzane na podłożach metalicznych i tlenkowych, a także materiały optyczne przeznaczone do zastosowań w optoelektronice. W ramach prowadzonych prac zespół zajmuje się zarówno syntezą i projektowaniem nowych układów materiałowych, jak i charakterystyką ich właściwości strukturalnych, powierzchniowych, chemicznych oraz funkcjonalnych. Pod kątem dydaktycznym, laboratorium umożliwia także studentom nabycie umiejętności, weryfikacji projektów i prowadzenie prac dyplomowych.