PG: Jedyny w Polsce zespół naukowców, którzy tworzą diamentowe półprzewodniki

Naukowcy z Wydziału Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki PG zajmują się badaniami nad syntetycznym półprzewodnikowym diamentem (warstwami nanowęglowymi i diamentowanymi). Diamenty mogą znaleźć zastosowanie w elektronice, optoelektronice, chemii, ochronie środowiska, medycynie, czy analityce badawczej.

– Przy typowym przewodnictwie metalicznym (np. grafen) w interakcjach biologicznych często dochodzi do lokalnego zniszczenia materii biologicznej. Powstaje wtedy pytanie czy na przykład wirusa nie było czy zniszczyliśmy go za pomocą układu, który miał go wykrywać? – mówi dr hab.inż. Robert Bogdanowicz, prof. uczelni, zastępca kierownika Katery Metrologii i Optoelektroniki ETI PG (na zdjęciu po lewej). – Dlatego dąży się do stosowania półprzewodników, takich jak wytwarzany przez nas diament, który tworzy specyficzną przewodzącą strukturę. Zespół prof. Bogdanowicza, który jest jedynym zespołem w Polsce zajmującym się syntezą półprzewodnikowych struktur diamentowych, utrzymuje kontakt z zespołami z USA, Chin, Niemiec, Wielkiej Brytanii, Francji, Włoch i prowadzi z nimi wspólne eksperymenty. Poniżej niektóre z projektów realizowanych w Laboratorium Syntezy Innowacyjnych Materiałów i Elementów (Centrum Zaawansowanych Technologii) mieszczącym się na WETI, którego szefem jest prof. Bogdanowicz. Diamenty w walce z Covid-19 i grypą Naukowcy z PG w ramach projektu iCOVID od kilku miesięcy pracują nad stworzeniem elektronicznej platformy analitycznej, wykorzystującej elektrody zbudowane z diamentów, do analizy mechanizmów atakowania komórki przez wirusa SARS-CoV-2. Platforma ma służyć nie tylko do badania potencjalnych nowych leków na COVID-19, ale też do sprawdzania, które metody skutecznie inaktywują wirusa w ślinie i wymazach z nosa. Zespół prof. Bogdanowicza współpracuje w tym zakresie m.in. grupą badawczą z California Institute of Technology, Instytutem Biotechnologii i Medycyny Molekularnej w Gdańsku oraz biotechnologami z Uniwersytetu Jagiellońskiego. Równolegle kontynuowany jest projekt dotyczący testu grypowego, wykorzystującego diamentowy bioczujnik, który wykrywa patogeny wywołujące grypę w ślinie pacjenta. Jak zapowiada prof. Bogdanowicz, jeśli technologia sprawdzi się na tej platformie, będzie można ją w przyszłości profilować także pod kątem COVID-19. Elektrody diamentowe do oczyszczania ścieków Członkiem zespołu prof. Bogdanowicza oraz wykonawcą w projektach, który obecnie rozpoczyna samodzielną karierę badawczą jest dr inż. Michał Sobaszek (na zdjęciu po prawej). Młody naukowiec zajmuje się m.in. rozwiązaniami z szeroko rozumianej ochrony środowiska. – Półprzewodnikowe elektrody diamentowe przewodzą prąd elektryczny oraz są dobrym przewodnikiem ciepła odpornym na trudne warunki środowiskowe. Generują rodniki rozkładające związki organiczne, które nie mogą zostać zutylizowane w oczyszczalniach biologicznych czy innymi technikami. W ten sposób można z niemal stuprocentową skutecznością usuwać nie tylko związki organiczne, ale także wirusy i bakterie – tłumaczy dr inż. Michał Sobaszek. – Obecnie pracujemy nad rozwiązaniami dotyczącymi mineralizacji ścieków i odcieków ze składowisk. W ramach finansowanego z Funduszy norweskich i EOG projektu i-CLARE, którego kierownikiem jest prof. Bogdanowicz, ma powstać inteligentny system do usuwania szkodliwych zanieczyszczeń w wodzie, jak leki, antybiotyki, hormony czy dioksyny, które są obecne w wodach opadowych, ściekach gospodarczych. Będzie to niewielka instalacja wykorzystująca porowate elektrody diamentowe, która pozwoli utylizować problematyczne związki organiczne. – Materiał wyglądem przypomina gąbkę do zmywania, ale jednocześnie jest to materiał przewodzący i na nim zachodzi utlenianie – tłumaczy prof. Bogdanowicz. – Skupiamy się na utlenianiu związków, które według wskazań Komisji Europejskiej stanowią największy problem oraz procesach związanych z ich rozpadem. Naukowcy z ETI współpracują w tym projekcie z naukowcami z Instytutu Biotechnologii i Medycyny Molekularnej w Gdańsku (lider) i Norwegian Institute for Air Research. Partnerem przemysłowym jest firma SensDX. Ultraczułe systemy analityczne dla naukowców Kolejnym programem realizowanym z Funduszu norweskiego przez gdański zespół od diamentów, jest projekt UPTURN, którego celem jest skonstruowanie szeregu urządzeń do ultraczułych pomiarów procesów elektrochemicznych w mikroobjętościach do zastosowania zarówno w laboratorium przemysłowym, jak i badawczym. – Takiego gotowego układu analitycznego praktycznie nie ma na rynku – podkreśla prof. Bogdanowicz. Partnerami PG w projekcie są Sintef MinaLab z Norwegii, Instytut Chemii Fizycznej PAN i polski oddział Redox.me AB. Źródło: Politechnika Gdańska