Naukowcy z Uniwersytetu Gdańskiego, pod kierunkiem dra hab. Sebastiana Mahlika, prof. UG, zamierzają stworzyć nowoczesne luminofory świecące w podczerwieni, które mogłyby znaleźć zastosowanie m.in. w przemyśle spożywczym czy medycynie. Projekt pt. „Perowskity i szerokopasmowe luminofory na podczerwień do diod świecących” realizowany jest w ramach Polsko-Tajwańskiej Współpracy Badawczej (2020).
NCBiR wspólnie z Ministerstwem Nauki i Technologii w Tajpej rozstrzygnęły VIII konkurs w ramach Polsko-Tajwańskiej Współpracy Badawczej (2020). Projekt dra hab. Sebastiana Mahlika, prof. UG pt. „Perovskite and Broadband Infrared Phosphors for Lighting-Emitting Diode Applications”, znalazł się na liście czterech projektów rekomendowanych do dofinansowania.
Zbadaj żywność za pomocą smartfona
Technologia wykorzystująca podczerwień, czyli światło niewidoczne dla ludzkiego oka, daje wciąż nowe możliwości. Wraz z rozwojem techniki diody świecące (LED), jak wszystkie elektroniczne komponenty, stają się coraz bardziej miniaturowe. Dzięki temu można używać ich jako źródeł światła w mikro-spektrometrach umieszczanych np. w smartfonie m.in. do badania żywności pod kątem wartości odżywczych produktu, czy badania poziomu tkanki tłuszczowej w organizmie. Krytycznym elementem takiego urządzenia, nad którym pracują naukowcy z Wydziału Matematyki, Fizyki i Informatyki, jest odpowiedni luminofor, który przetwarza emitowane przez diodę światło o jednej barwie – zazwyczaj w zakresie widzialnym – na światło podczerwone o szerokim zakresie widmowym (tzn. emitujące wiele długości fali światła podczerwonego). Dopiero luminofor o takich własnościach da urządzeniu pełnię możliwości praktycznych.
- Celem naszego nowego projektu jest wytworzenie oraz charakteryzacja nowoczesnych luminoforów emitujących światło w zakresie widzialnym oraz podczerwieni, wzbudzanych światłem z diod luminescencyjnych – mówi dr hab. Sebastian Mahlik, prof. UG . – Chcemy stworzyć nowoczesne luminofory świecące w podczerwieni do przyszłych zastosowań, np. w przemyśle spożywczym lub medycynie. W badaniach skupiamy się na źródłach światła LED, na udoskonaleniu ich widma emisji za pomocą luminoforu, a także na ich zminiaturyzowaniu, by można było je zamontować np. w smartfonie.
Projekt jest kontynuacją wspólnych badań prowadzonych przez grupę prof. R. S. Liu w Narodowym Uniwersytecie w Tajwanie oraz grupę dra hab. Sebastiana Mahlika, prof. UG z Wydziału Matematyki, Fizyki i Informatyki, wcześniej prowadzoną przez prof. Marka Grinberga, w ramach projektu „Narrow Band Phosphors for the Application in Lighting and Backlighting of Light-Emitting Diodes”, którego celem było udoskonalanie źródeł światła białego LED, by oddawanie barwy oświetlanych obiektów było lepsze, a samo światło przyjemniejsze w odbiorze.
Badania prowadzone będą w dwóch kierunkach:
1. Syntezy i charakteryzacji szerokopasmowych luminoforów na podczerwień dla diod świecących LED na bazie tlenków, domieszkowanych jonami metali przejściowych przede wszystkim jonami Cr3+;
2. Syntezy i charakteryzacji perowskitowych kropek kwantowych jako potencjalnych luminoforów.
Uniwersytet w Tajwanie jest jednym z wiodących ośrodków naukowych zajmujących się syntezami luminoforów nieorganicznych, posiadający unikalne możliwości np. syntezy wysokociśnieniowej oraz dostęp do zaawansowanych metod badań strukturalnych. Z kolei grupa na Uniwersytecie Gdańskim ma doskonałe zaplecze do badań spektroskopowych luminoforów: takich jak badania kinetyki luminescencji w funkcji temperatury, czy unikalna metoda spektroskopii pod wysokim ciśnieniem. W metodzie tej obserwuje się zmiany własności optycznych materiałów pod wpływem działania ciśnienia setek tysięcy atmosfer – ciśnieniu wystarczającym do przemieszczania atomów w strukturze krystalicznej.
Rolą Uniwersytetu w Tajwanie będzie synteza nowych materiałów, a także wykonanie demonstratorów działających urządzeń, natomiast rolą Uniwersytetu Gdańskiego są badania własności zsyntezowanych luminoforów, a także modelowanie teoretyczne nowych materiałów.
O konkursie polsko-tajwańskim NCBiR i Ministerstwa Nauki i Technologii w Tajpej
Dwustronne konkursy polsko-tajwańskie prowadzone są w ramach współpracy naukowo-badawczej między Narodowym Centrum Badań i Rozwoju w Warszawie, a Ministerstwem Nauki i Technologii (MOST) w Tajpej. Ich celem jest wzmocnienie kontaktów między polskim i tajwańskim środowiskiem naukowym oraz zawiązanie obopólnie korzystnej współpracy badawczej.