Zespół Nanotechnologii realizuje prace o charakterze badawczym i rozwojowym w zakresie wytwarzania, badania i zastosowania nanomateriałów, w tym przede wszystkim nanomateriałów plazmonicznych oraz przeciwdziałanie zagrożeniom chemicznym, biologicznym, radiacyjnym, nuklearnym oraz materiałom wybuchowym (CBRNE). Istotnym obszarem badawczym Zespołu są badania właściwości optycznych materiałów z zastosowaniem metod spektroskopowych. Prace te realizowane są w laboratoriach badawczych wyposażonych w nowoczesną aparaturę badawczo-pomiarową.
Badania w Laboratorium Nanotechnologii prowadzone są w następujących kierunkach:
- Osadzania metodami plazmowymi cienkich warstw różnych materiałów przeznaczonych między innymi do zastosowania w powierzchniowo wzmocnionej spektroskopii Ramana (SERS) oraz ogniwach paliwowych.
- Synteza chemiczna oraz badanie nanomateriałów, w tym nanomateriałów plazmonicznych, do zastosowań w SERS, fotokatalizie i fotowoltaice.
- Przeciwdziałanie zagrożeniom CBRNE z głównymi naciskiem na detekcję i identyfikację tych zagrożeń.
W ramach pierwszego kierunku w Laboratorium prowadzone są badania nad wytwarzaniem metodami plazmowymi struktur cienkowarstwowych oraz ich zastosowaniami. Laboratorium dysponuje specjalistyczną aparaturą służącą do hybrydowego osadzania cienkich warstw (od nm do kilku µm) metodami plazmowymi, w tym metodą impulsowej ablacji laserowej (PLD), metodą rozpylania magnetronowego (MS) oraz przy zastosowaniu generatora plazmy RF. W Laboratorium wytwarzane są między innymi warstwy:
- metali szlachetnych (Au, Ag, Cu), jako podłoża SERS,
- metali o właściwościach katalitycznych (Pt, Pd, Ru), jako pokrycia elektrod ogniw paliwowych.
W Laboratorium realizowane są również prace badawcze związane z wytwarzaniem i modyfikacją metodami chemicznymi nanomateriałów, w tym nanomateriałów plazmonicznych, oraz ich zastosowanie w powierzchniowo wzmocnionej spektroskopii Ramana, fotokatalizie i fotowoltaice. W Laboratorium wytwarzane, modyfikowane i badane są między innymi:
- nanocząstki metaliczne (głównie Au i Ag) o różnych wielkościach i kształcie,
- cząstki SiO2 oraz TiO2 o różnej wielkości,
- nanomateriały hybrydowe typu core-shell na bazie metali szlachetnych oraz SiO2 i TiO2,
- warstwy cząstek oraz cienkie warstwy metaliczne.
Ostatnim kierunkiem realizowanych prac jest przeciwdziałanie zagrożeniom CBRNE z głównymi naciskiem na detekcję i identyfikację tych zagrożeń, w tym z zastosowaniem metod wykorzystujących wytwarzane w Laboratorium nanomateriały. Intensywnie rozwijaną przez Zespół techniką jest powierzchniowo wzmocniona spektroskopia Ramana, która stosowana jest między innymi do detekcji śladowych ilości materiałów wybuchowych.
Laboratorium Nanotechnologii posiada bogatą bazę aparaturową umożliwiającą charakteryzację właściwości fizyko-chemicznych wytwarzanych warstw i nanomateriałów oraz ich zastosowania. W Laboratorium do badań materiałów używany jest miedzy innym spektrometr fotoelektronów rentgenowskich (XPS), mikroskop ramanowski inVia Reflex (Renishaw) zintegrowany na poziomie sprzętowym i programowym z mikroskopem sił atomowych (NT-MDT), spektrofotometr UV-Vis ze sferą całkującą, spektrofotometr UV-vis-NIR ze sferą całkującą (DRA) lub przystawką do pomiarów kątowych (UMA), spektrometr FT-IR, spektrofluorymetr oraz przenośny goniometr. Laboratorium dysponuje unikalną pracownią analizy cząstek, w której używa się metody DLS (Dynamic Light Scattering), SLS (Static Light Scattering), AUC (Analytical Ultracentrifugation), TRPS (Tunable Resistive Pulse Sensing), PTA (Particle Tracking Analysis) oraz piknometr helowy, do określania wielkości, rozkładu wielkości, potencjału zeta, stężenia oraz gęstości cząstek o rozmiarach od ułamka nm do kilkudziesięciu µm. W Laboratorium prace badawcze prowadzone są również z użyciem zestawu przenośnych spektrometrów ramanowskich oraz spektrometrów ruchliwości jonów.
Więcej informacji na www.nano.wat.edu.pl
Skład zespołu
Kierownik Zespołu Nanotechnologii
ppłk dr inż. Bartłomiej Jankiewicz
Członkowie Zespołu:
dr inż. Łukasz Gutowski
kpt. mgr inż. Bartosz Bartosewicz
mgr inż. Bogusław Budner
mgr inż. Malwina Liszewska
kp. mgr inż. Aleksandra Figat
por. mgr inż. Stanisław Kaniecki