Badania

Badania nad nowymi źródłami światła w Politechnice Wrocławskiej

Opublikowano: 17.01.2019

forum akademickie
Źródło: www.pwr.edu.pl

Na Politechnice Wrocławskiej dobiega końca projekt badawczy nad nowymi źródłami światła na zakres średniej podczerwieni. To bardzo zaawansowana technologia, którą testuje niewiele ośrodków naukowych na świecie.

Projekt realizowany jest w ramach grantu Polonez Narodowego Centrum Nauki, współfinansowanego przez Komisję Europejską (program ramowy Horyzont 2020). Badaniami kieruje dr hab. inż. Sławomir Sujecki, prof. PWr, od wielu lat pracujący także na Uniwersytecie w Nottingham.

– Główne zalety nowych źródeł światła na zakres średniej podczerwieni to ich niska cena, prosta konstrukcja, duża niezawodność i praca niskotemperaturowa – wyjaśnia prof. Sujecki. – Średnia podczerwień znajduje szerokie zastosowanie w medycynie, może zwiększyć dostępność wielu metod diagnostycznych dla pacjentów, między innymi do rozpoznawania i klasyfikacji komórek nowotworowych. To także prosta i skuteczna metoda detekcji gazów np. w kopalniach – dodaje.
W ramach projektu opracowano źródła światła podczerwonego, które pracują w zakresie fal od 2000 do 6000 nanometrów. Są to zakresy niewidoczne dla ludzkiego oka.

– Każdy przedmiot o temperaturze większej od zera bezwzględnego emituje promieniowanie elektromagnetyczne. W przypadku obiektów, które mają temperaturę zbliżoną do temperatury pokojowej, duża część emitowanego promieniowania zawarta jest w zakresie długości fal odpowiadających średniej podczerwieni. Obecność takiego promieniowania elektromagnetycznego można rejestrować przy użyciu specjalnie skonstruowanych detektorów – tłumaczy koordynator badań.

Jednym z możliwych zastosowań tej technologii jest detekcja gazów cieplarnianych, np. dwutlenku węgla. Wiązania w molekule CO2 nie są w spoczynku, lecz wibrują. Częstotliwość rezonansowa tych drgań odpowiada fali elektromagnetycznej o długości około 4,3 mikrometra. Jeżeli taką wibrującą molekułę oświetli się promieniowaniem o odpowiedniej długości fali, to ona zaczyna bardzo mocno absorbować światło. Przy zmianie stężenia CO2 będzie się też zmieniać intensywność procesu absorbcji. Na detektorze obserwujemy wtedy zmianę natężenia światła. Jest to więc prosty mechanizm, który wymaga jedynie doprowadzenia wiązki światła o odpowiedniej długości fali i jej detekcji.

Technologia testowana na Politechnice Wrocławskiej wykorzystuje nowoczesne materiały, tzw. szkła chalkogenidkowe. Za ich opracowanie odpowiedzialny jest zespół z Uniwersytetu w Nottingham. Prof. Sujecki podkreśla, że podobne badania nad źródłami światła na zakres średniej podczerwieni nie są jeszcze zbyt popularne na świecie. Ocenia jednak, że to kwestia czasu, bo ta technologia może być tańszą i wydajniejszą alternatywą do obecnie używanych.

– Choć nasze badania mają charakter podstawowy, to tkwi w nich ogromny potencjał komercyjny – ocenia.

Projekt RoMISES (ang. Robust Mid Infrared Spontaneous Emission Sources with Tailored Output Spectrum Shape) rozpoczął się w 2017 roku. Realizowany był w Laboratorium Średniej Podczerwieni w Katedrze Telekomunikacji i Teleinformatyki PWr prowadzonej przez prof. Tadeusza Więckowskiego. W badaniach uczestniczyli też prof. Elżbieta Bereś-Pawlik i oraz dr inż. Łukasz Sójka. Koszt projektu wynosił prawie 1 milion zł. Wyniki zostały już opublikowane w czasopismach naukowych, m.in. „Journal of Luminescence”, kolejne artykuły czekają na publikację.

Źródło: PWr

 


PARTNERZY

forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie