Grupa Badawcza Materiałów dla Fotoniki
Tematyka badawcza
Obecnie realizujemy kilka kluczowych projektów, w tym trzy finansowane przez Narodowe Centrum Nauki w Polsce.
OPUS 24
FAPURITE (2023-2026) skupia się na ulepszaniu scyntylatorów perowskitowych poprzez innowacje nanofotoniczne. Projekt ma na celu poprawę wydajności świetlnej i czasu zaniku tych scyntylatorów, które są kluczowe do detekcji promieniowania jonizującego w obrazowaniu medycznym i fizyce wysokich energii. Dzięki zastosowaniu nanofotoniki, FAPURITE dąży do obniżenia kosztów i ustanowienia Polski liderem na globalnym rynku scyntylatorów, którego wartość prognozowana jest na 508 milionów euro do 2026 roku.
POLONIEZ BIS 3
PEROLED (2022-2024) bada nowe metody syntezy nanokryształów perowskitowych halogenków (CsPbX3), poprawiając ich wydajność fotoluminescencji i stabilność w urządzeniach emitujących światło. Celem projektu jest opracowanie perowskitowych elektroluminescencyjnych ogniw chemicznych na elastycznych platformach stosowanych w leczeniu ran, które emitują światło czerwone, zielone i niebieskie, wspierając regenerację skóry i oferując potencjalne ulepszenia w porównaniu z obecnymi metodami terapii.
MINIATURA 6
PERCONTI (2022-2023) bada kątowy rozkład emisji światła z nanostruktur bazujących na MAPbI3. Dzięki pomiarom kątowo-rozdzielczej fotoluminescencji projekt zidentyfikował stany związane w kontinuum, które mają duży potencjał w zaawansowanych źródłach światła widzialnego, dzięki wysokim współczynnikom jakości i dużym rozmiarom trybów przestrzennych.
MINIATURA 8
PolyNCs (2024-2025) koncentruje się na opracowaniu nanokryształów perowskitowych wolnych od ołowiu, osadzonych w trójwymiarowej matrycy polimerowej do detekcji promieniowania jonizującego. Celem projektu jest przezwyciężenie kruchości tradycyjnych kryształów perowskitowych poprzez optymalizację metod syntezy oraz pełną charakterystykę właściwości optycznych i scyntylacyjnych tych materiałów, które mają potencjał do wytwarzania efektywnych, niskokosztowych detektorów promieniowania stosowanych w medycynie.
Dodatkowo współpracujemy z amerykańską firmą nad projektem CINTILIGHT, który ma na celu poprawę scyntylatorów perowskitowych w zakresie absorpcji promieniowania, wydajności świetlnej i czasu zaniku, aby przewyższyć komercyjne scyntylatory stosowane w tomografii emisyjnej pozytonów.
Intellectual Property
Lista wybranych publikacji z 2024 roku:
W. Ye i in., Nanoplazmoniczny efekt Purcella w ultraszybkich i wysokoemisyjnych scyntylatorach perowskitowych, Adv. Mater. 2024, 36, 2309410.
F. Maddalena i in., Optymalizacja progów domieszkowania dla zwiększonej scyntylacji w 2D hybrydowych perowskitach organiczno-nieorganicznych, Flatchem 2024, 47, 100701.
M. A. Kuddus i in., Wpływ podwójnych kationów organicznych na strukturę i właściwości 2D hybrydowych perowskitów jako scyntylatorów, ACS Appl. Mater. Int. 2024, 16, 19, 25529.
S. Mahato i in., Poprawa emisji światła w pojedynczym krysztale MAPbBr₃ dla ultraszybkiego i jasnego kriogenicznego scyntylatora, J. Phys. Chem. Lett. 2024, 15, 14, 3713.
S. Mahato i in., Inżynieria powierzchni pojedynczych kryształów bromku ołowiu metylamoniowego: platforma dla fluorescencyjnych znaczników zabezpieczających i zastosowań w fotodetektorach, Adv. Opt. Mater. 2024, 12, 10, 2302257.
Wybrane publikacje sprzed 2024 roku:
W. Ye i in., Zwiększenie detekcji scyntylatorów wielkoobszarowych za pomocą wnęk kryształów fotonicznych, ACS Photonics 2022, 9, 12, 3917.
J. Yu i in., Elektryczna kontrola emisji spontanicznej wzmocnionej w koloidalnych kropkach kwantowych, Sci. Adv. 2019, 5, 10, eaav3140.
M. D. Birowosuto i in., Scyntylacja promieniowania X w kryształach perowskitowych halogenków ołowiu, Sci. Rep. 2016, 6, 37254.
B. Ghollipur i in., Metapowierzchnie perowskitowe na bazie związków organometalicznych, Adv. Mater. 2017, 29, 9, 1604268.
M. D. Birowosuto i in., Ruchome nano-rezonatory o wysokim Q zrealizowane za pomocą nanodrutów półprzewodnikowych na platformie krystalicznej fotoniki krzemu, Nat. Mater. 2014, 13, 279.
Patent z 2024 roku:
- L. J. Wong, M. D. Birowosuto i in., Zestaw scyntylatora wzmocnionego nanoplazmonicznie (zgłoszenie patentowe USA)
Patenty sprzed 2024 roku:
M. D. Birowosuto i in., Urządzenie do detekcji promieniowania, Patent USA, 2023, US11733404B2.
M. D. Birowosuto i in., Urządzenie do detekcji fal elektromagnetycznych, Patent międzynarodowy, 2018, WO2018021975A1.
A. Yokoo, M. D. Birowosuto i in., Sposób wytwarzania rezonatora kryształu fotonicznego oraz rezonator kryształu fotonicznego, Patent japoński, 2012, JP5886709B2.
P. Dorenbos, M. D. Birowosuto i in., Scyntylator na bazie jodku i bromku lantanu, Patent USA, US20100224798.
P. Dorenbos, M. D. Birowosuto i in., Szybki scyntylator o wysokiej wydajności świetlnej, Patent międzynarodowy, 2008, WO2007031583.