Granty na badania podstawowe dla naukowców PG | Politechnika Gdańska

Konkurs MINIATURA umożliwia prowadzenie działań z zakresu badań podstawowych, niezależnie od ich tematyki. Finansowanie można przeznaczyć m.in. na realizację badań wstępnych, kwerend naukowych czy wyjazdów badawczych.

O wsparcie w ramach programu mogą ubiegać się naukowcy, którzy nie byli wcześniej laureatami konkursów NCN, a stopień doktora uzyskali nie wcześniej niż w 2013 roku. Dodatkowym wymogiem jest posiadanie co najmniej jednej opublikowanej pracy naukowej. Projekty mogą trwać maksymalnie 12 miesięcy, a ich budżet powinien mieścić się w granicach od 5 000 do 50 000 zł.

Projekty z Politechniki Gdańskiej, które uzyskały finansowanie w ostatnim rozdaniu:

• Dr inż. Daniel K. Pelczarski, Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej, Proces up-konwersji fotonów z uwzględnieniem mechanizmu anihilacji tryplet-tryplet – wyjazd badawczy do laboratorium w Brisbane. Kwota finansowania: 49 610 zł.

Planowane działanie badawcze obejmuje realizację specjalistycznych eksperymentów w Queensland University of Technology w Brisbane (Australia). Celem projektu jest zrozumienie dynamiki i wydajności konwersji fotonów niskoenergetycznych na światło o wyższej energii, w układach, w których proces up-konwersji zachodzi z udziałem mechanizmu anihilacji tryplet-tryplet (TTA-UC). Zjawisko to może znaleźć zastosowanie m.in. w nowoczesnych technologiach przetwarzania energii słonecznej, takich jak fotowoltaika, fotokataliza czy organiczna optoelektronika.

Badania będą prowadzone na układach w fazie stałej z rubrenem lub tetracenem jako anihilatorami. Zamiast typowych sensybilizatorów fosforescencyjnych wykorzystane zostaną nowoczesne materiały, w tym organiczne układy donor-akceptor, struktury hybrydowe (perowskitowe), kropki kwantowe oraz dwuwymiarowe dichalkogenki metali przejściowych (2D TMDCs). Uzyskane wyniki przyczynią się do lepszego zrozumienia właściwości materiałów tworzących układy TTA-UC i umożliwią identyfikację rozwiązań o największym potencjale aplikacyjnym, a także opracowanie strategii zwiększania wydajności konwersji w układach stałofazowych.

• Dr inż. Aleksandra Mirowska, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa, Ocena odporności korozyjnej stopów aluminium o złożonych topografiach powierzchni z wykorzystaniem analizy parametrów struktury geometrycznej powierzchni. Kwota finansowania: 43 835 zł.

Celem badań jest identyfikacja statystycznie istotnych zależności pomiędzy topografią powierzchni stopów aluminium a ich własnościami elektrochemicznymi, co stanowi podstawę do opracowania modelu predykcyjnego do ilościowego przewidywania odporności korozyjnej. W aktualnym stanie wiedzy nie ma jednoznacznych wskazań, które parametry topografii (spośród zdefiniowanych w ISO 25178 i ISO 21920) najlepiej korelują z inicjacją i propagacją korozji, zwłaszcza w przypadku powierzchni o złożonej morfologii wynikającej z nowoczesnych metod wytwarzania, np. druku 3D. Opracowanie takich zależności może stać się uniwersalnym narzędziem wspierającym projektowanie materiałów i powierzchni o wysokiej trwałości eksploatacyjnej.

W projekcie planowane są konsultacje i badania w Royal Institute of Technology (KTH) w Sztokholmie.

• Dr inż. Maciej Haras, Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki, Czujnik acetonu z ZnO na µ-platformach pomiarowych – studium porównawcze osiągów w trybie pasywnym i aktywnym. Kwota finansowania 49 940 zł.

W ciągu ostatnich dekad µ-elektronika rozwijała się w oszałamiającym tempie: szybsze, bardziej energooszczędne i tysiące razy mniejsze. Jednak dalszy postęp nie może już opierać się wyłącznie na wymuszonej prawem Moore'a miniaturyzacji. Potrzebne są nowe materiały, które wniosą dodatkowe funkcje, a jednocześnie pozostaną kompatybilne z konwencjonalnymi technologiami.

Jednym z takich materiałów jest tlenek cynku (ZnO). Jest nietoksyczny, łatwy w produkcji, można go wytwarzać i obrabiać przy użyciu tej samej aparatury, którą posługuje się dziś przemysł półprzewodnikowy. Co ważne, ZnO zmienia swoje właściwości elektryczne, gdy znajdzie się w atmosferze różnych gazów. Dzięki temu świetnie sprawdza się jako materiał czujnikowy.

Projekt koncentruje się na wykorzystaniu ZnO jako materiału do budowy µ-czujnika acetonu. Powstaną jego dwie wersje: pasywna, działająca konwencjonalnie, oraz aktywna, w której ZnO pełni rolę kanału tranzystora. Druga wersja jest szczególnie atrakcyjna – będę eksplorował jak praca aktywna wpływa na czułość, amplitudę sygnału wyjściowego, dynamikę czujnika oraz pobieraną przez czujnik energię.

Obie wersje sensora będą wytwarzane na dedykowanych µ-platformach, których produkcja jest kompatybilna z przemysłem półprzewodnikowym. Na te µ-platformy zostanie naniesiona cienka warstwa ZnO, a następnie czujniki zostaną przetestowane w kontrolowanych warunkach. Porównanie obu konstrukcji pokaże, która z nich jest bardziej efektywna, dokładna i energooszczędna.

Wyniki projektu posłużą jako fundament do stworzenia znacznie bardziej złożonego urządzenia – elektronicznego „nosa”, zdolnego wykrywać kilka gazów jednocześnie. Taki system mógłby znaleźć zastosowanie w medycynie, ponieważ skład wydychanego powietrza może dostarczać informacji o chorobach takich jak cukrzyca, rak płuc czy astma.