PAN informacje

50-lecie działalności obchodzi w tym roku Instytut Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych im. Włodzimierza Trzebiatowskiego Polskiej Akademii Nauk. To jedna z najlepszych placówek Akademii – jest w gronie tych, którym Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego przyznało elitarną kategorię A+. Główne obchody rocznicy zaplanowano na 19 października.

Instytut powstał w 1966 roku z połączenia Zakładu Niskich Temperatur Instytutu Fizyki PAN i Zakładu Fizyko-Chemicznych Badań Strukturalnych PAN dzięki staraniom prof. Włodzimierza Trzebiatowskiego. Specjalizuje się w badaniach podstawowych, w szczególności w tworzeniu nowych materiałów i wszechstronnym badaniu ich własności fizykochemicznych. W Instytucie wytwarzane są nowe lub niedawno odkryte związki chemiczne, charakteryzujące się wieloma ciekawymi właściwościami: magnetycznymi, optycznymi, elektrycznymi, lub mieszanymi – ferroelektrycznymi, ferroelastycznymi, czy multiferroicznymi. Specjalnością Instytutu jest wytwarzanie wysokiej jakości materiałów w postaci monokrystalicznej, głównie w specjalistycznych piecach, w ściśle kontrolowanym środowisku. W zależności od potrzeb syntetyzowane są także próbki polikrystaliczne czy ceramiki. Otrzymywane próbki są charakteryzowane metodami dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego, prowadzonymi w szerokim zakresie temperatur, co pozwala na dokładne określenie ich struktury i zawartości. Następnie poddawane są badaniom różnorodnymi metodami, dzięki czemu możliwa staje się interpretacja zjawisk fizycznych w nich występujących.

Oprócz działalności statutowej Instytut uczestniczy w licznych projektach badawczych finansowanych przez Narodowe Centrum Nauki, Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, Polską Agencję Rozwoju Przemysłu, Wrocławskie Centrum Badawcze EIT Plus oraz Europejskie Programy Badawcze. Jednostka organizuje międzynarodowe i krajowe konferencje naukowe, m. in. corocznie przygotowuje Konwersatorium Krystalograficzne, co dwa lata – International Conference of Rare Earth Materials REMAT, a w obecnym roku ponadto: „XIII Symposium on Temperature and Thermal Measurements in Industry and Science”. Instytut bierze udział w wielu inicjatywach popularyzujących naukę. Jest współorganizatorem Dolnośląskiego Festiwalu Nauki – corocznego święta nauki, które odbywa się we Wrocławiu i większych miastach regionu, gromadzącego w czasie każdej edycji ponad 100 tysięcy odwiedzających. Jednostka corocznie organizuje warsztaty naukowe dla wyróżniających się studentów zainteresowanych fizyką i chemią, w czasie których uczestnicy zapoznają się z działalnością naukową, a także mają możliwość sprawdzenia się w roli naukowca podczas tygodniowych zajęć w laboratoriach badawczych. Corocznie w INTiBS PAN realizowanych jest także kilkadziesiąt praktyk zawodowych i staży dla studentów i absolwentów. Ponadto pracownicy Instytutu prowadzą wykłady i zajęcia specjalistyczne na wyższych uczelniach. Obecnie w ramach Studium Doktoranckiego INTiBS 43 studentów przygotowuje prace doktorskie z chemii i fizyki.

Wiele wyników prac badawczych prowadzonych w Instytucie charakteryzuje się wysoką innowacyjnością i daje nadzieje na przyszłe zastosowanie ich w komercyjnych rozwiązaniach. W Instytucie prowadzone są m. in. prace nad wytwarzaniem i analizą biomateriałów regeneracyjnych. Właściwości osteointegracyjne biomateriałów mogą być ulepszane poprzez zastosowanie bioaktywnych powłok np. powłoki nanohydroksyapatytowej o wysokiej biokompatybilności oraz niskiej immunoreaktywności. Dodatkowo domieszkowanie nanohydroksyapatytów np. jonami metali może zwiększa spektrum potencjalnych zastosowań medycznych i może przyczynić się do osiągnięcia lepszych efektów terapeutycznych. Platforma taka może znaleźć szczególne zastosowanie np. w terapii i diagnostyce (tj. teranostyce) uszkodzeń chrzęstno-kostnych. Nowoczesne strategie inżynierii tkankowej związanej z regeneracją tkanki chrzęstnej i kostnej skupione są na tworzeniu złożonych systemów biomimetycznych - komórkowo-biomateriałowych, umożliwiających wzrost i różnicowanie się komórek w warunkach in vitro, w celu przygotowania funkcjonalnego, wysoce skutecznego przeszczepu. W tym kontekście materiałami, które znajdują szczególne zainteresowanie badaczy i klinicystów z całego świata, są właśnie wytwarzane i badane w Instytucie apatyty tworzone w skali nano połączone z biodegradowalnymi i biokompatybilnymi polimerami pochodzenia naturalnego.

Z kolei w ramach poszukiwania nowych emiterów promieniowania elektromagnetycznego, w ostatnim roku opracowano w Instytucie nowatorską technologię otrzymywania światła białego z materiałów grafenowych. Zbadany został wpływ zewnętrznego ciśnienia, mocy wzbudzenia oraz temperatury na intensywność i parametry emisji. Istotną zaletą zaproponowanego rozwiązania jest fakt uzyskania szerokopasmowej emisji światła białego, którego zakres spektralny pokrywa cały obszar widzialny promieniowania elektromagnetycznego (od czerwieni po fiolet), odtwarzając w ten sposób naturalne widmo promieniowania słonecznego. Stąd też korzystne parametry użytkowe źródła światła opartego na badanym zjawisku takie jak: wysoki współczynnik oddawania barw, czy wysoka temperatura barwowa powodująca, iż oświetlenie jest odbierane przez człowieka jako ciepłe. Ponadto proponowane rozwiązanie charakteryzuje się niskim zużyciem energii, co doskonale wpisuje się we współczesne trendy proekologiczne. Wyniki prowadzonych badań zostały zastrzeżone w postaci krajowego zgłoszenia patentowego oraz wyróżnione złotym medalem na brukselskich targach innowacji Brussels Innova 2015.

W wybranych przypadkach Instytut angażuje się w komercjalizację wyników prowadzonych prac. W ostatnich latach pojawiło się kilka przykładów takich działań. Jednym z nich jest przygotowanie innowacyjnej technologii wytwarzania pianosilikatów, czyli porowatych, ogniotrwałych i ekologicznych materiałów termoizolacyjnych. Ich zaletą jest to, iż mogą być w dużej mierze wykonane z odpadów, które zalegają na wysypiskach poprzemysłowych lub powstają na bieżąco w trakcie procesów wydobywczych i wytwórczych. Dodatkowo składają się wyłącznie z nieorganicznych materiałów, co niweluje uwalnianie się szkodliwych gazów w razie pożaru. Technologie ich produkcji zostały opracowane przy wykorzystaniu standardowych procesów przemysłowych, co dodatkowo zmniejsza barierę wdrożeniową. Pianosilikaty są więc bardzo atrakcyjne rynkowo. Opracowanie technologii odbyło się w INTiBS przy wsparciu kapitałowym Dolnośląskiej Agencji Rozwoju Regionalnego S.A., a komercjalizacją tego rozwiązania zajmuje się specjalnie powołana do tego celu spółka Ipanterm.

Dzięki zaangażowaniu pracowników i prowadzonym na wysokim poziomie pracom badawczym Instytut wyróżnia się pod względem naukowym, co zostało podkreślone przez przyznanie mu przez MNiSW elitarnej kategorii A+. Jest także liderem innowacyjności, wprowadzającym wiele rozwiązań o wysokim potencjale wdrożeniowym działając zarówno samodzielnie, jak i w szerokiej współpracy z podmiotami krajowymi i zagranicznymi.

 źródło: INTiBS PAN