Troje badaczy z Wydziałów: Mechaniczno-Energetycznego oraz Elektroniki Fotoniki i Mikrosystemów zostało laureatami pierwszej w tym roku edycji programu Miniatura. Na swoje projekty otrzymają z Narodowego Centrum Nauki (NCN) niemal 150 tys. zł.  

W sumie NCN przyznał ponad 1,7 mln zł dofinansowania 40 osobom z całej Polski. Pieniądze mogą zostać przeznaczone na badania wstępne, pilotażowe, kwerendy, staże naukowe oraz wyjazdy badawcze i konsultacyjne. 

Konkurs Miniatura wspiera działania naukowe prowadzące do przygotowania założeń projektu badawczego, który zostanie złożony w konkursach NCN lub innych konkursach ogólnokrajowych i międzynarodowych. Aplikujący mogą otrzymać na swój projekt finansowanie w wysokości od 5 000 do 50 000 zł, ale nie może on trwać dłużej niż 12 miesięcy. 

Całkowity budżet przeznaczony na tegoroczną edycję konkursu wynosi 20 mln złotych. Środki rozdzielane są proporcjonalnie przez cały okres naboru, a wniosek może zostać zakwalifikowany do finansowania tylko wtedy, gdy mieści się w puli przeznaczonej na dany miesiąc. Dokumenty można jeszcze składać do 31 lipca 2024 r. 

W maju naukowcy z Politechniki Wrocławskiej otrzymali cztery granty o łącznej wartości niemal 150 tys. zł. Laureatami są: 

Dr inż. Andrzej Nowak (Wydział Mechaniczno-Energetyczny)

Na projekt „Podniesienie wydajności powierzchniowej wymiany ciepła: Badanie zjawiska elektrozwilżania i metod pomiaru grubości warstwy cieczy” otrzymał grant w wysokości 48 950 zł. 

Nasz naukowiec na co dzień pracuje w Katedrze Termodynamiki i Odnawialnych Źródeł Energii na W9, a dzięki dofinansowaniu będzie mógł odbyć staż w Shibaura Institute of Technology w Tokio (Japonia).  

– Głównym celem projektu są badania doświadczalne elektrozwilżania czynnikiem roboczym w warunkach dwufazowej wymiany ciepła. Jest to ważne zjawisko w wielu przemysłowych zastosowaniach, a w moim przypadku w miniaturyzacji wymienników ciepła – mówi dr inż. Andrzej Nowak. – Zrozumienie tego zjawiska wymaga zastosowania nowych metod pomiarowych w bardzo trudnych warunkach odparowania filmu cieczowego. W tym celu będę stosować chromatyczną technologię konfokalną bazującą na właściwościach optycznych badanych czynników. Są to bardzo precyzyjne pomiary na skraju optyki i mechaniki płynów pozwalające mierzyć grubość filmu cieczowego z dokładnością sięgającą 400 nm oraz częstotliwością nawet 10 kHz. Umożliwi mi to scharakteryzowanie grubości filmu cieczowego w trakcie jednoczesnego parowania i uzupełniania – dodaje.  

Pomysł na tego typu badania narodził się po rozmowie naszego naukowca z prof. Naokim Ono z Shibaura Institute of Technology, w trakcie jego pobytu we Wrocławiu.  

– W jednym z projektów dla Europejskiej Agencji Kosmicznej, w którym uczestniczę, napotkaliśmy na problem, który znacząco ogranicza możliwości zastosowania naszych wymienników ciepła. W trakcie tej rozmowy uświadomiłem sobie, że elektrozwilżalność również w naszych urządzeniach może być tzw. „game changerem” i pozwolić na opracowanie nowej generacji satelitarnych wymienników ciepła – podkreśla naukowiec z W9. 

Dr inż. Andrzej Nowak liczy również, że staż będzie początkiem współpracy, która zaowocuje dużym projektem wykorzystującym jego wiedzę dotyczącą wymiany ciepła w kanałach kapilarnych oraz doświadczenie prof. Naokiego Ono dotyczące zjawiska elektrozwilżalności. 

Dr inż. Laura Jasińska (Wydział Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów) 

Otrzymała dofinansowanie w wysokości 48 972 zł na projekt „Zastosowanie metod sztucznej inteligencji w obrazowaniu foto- i elektroluminescencyjnym do analizy niejednorodności w ogniwach fotowoltaicznych nowej generacji”. 

W ramach grantu badaczka z Katedry Metrologii Elektronicznej i Fotonicznej planuje badania dotyczące obrazowania niejednorodności (defektów) w ogniwach nowej generacji, przede wszystkim tandemowych, które stanowią stosunkowo nowe rozwiązanie.  

– Z tego względu konieczne jest zidentyfikowanie rodzajów najczęściej występujących defektów w tego typu ogniwach oraz zweryfikowanie znanych metod obrazowania pod kątem użyteczności dla wspomnianych ogniw – wyjaśnia dr inż. Laura Jasińska. – Ponadto planuję również weryfikację możliwości zastosowania algorytmów AI do jakościowego rozpoznawania defektów we wspomnianych ogniwach tandemowych, wykorzystując obrazy foto- i elektroluminescencyjne – dodaje. 

Dr inż. Piotr Pokryszka (Wydział Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów) 

Na projekt „Analiza spektralna in situ struktur gradientowych wytwarzanych techniką MOVPE na potrzeby mało naprężonych warstw AlGaN na podłożach krzemowych” otrzymał 49 478 zł. 

– Przyrządy półprzewodnikowe wykonane z azotków pierwiastków III grupy układu okresowego (Al, Ga, In)N mają lepsze parametry elektryczne niż przyrządy na bazie krzemu – wyjaśnia naukowiec z Katedry Mikroelektroniki i Nanotechnologii. – Ze względu na swoje właściwości są często stosowane do wytwarzania elementów optoelektronicznych, takich jak diody LED oraz lasery, oraz elementów elektronicznych np. tranzystorów typu HEMT (ang. High Electron Mobility Transistor), które znajdują zastosowania między innymi w radarach czy przekształtnikach napięcia – dodaje. 

Struktury oparte na związkach AIIIN najczęściej osadzane są na podłożach szafirowych (Al2O3), krzemowych lub z węglika krzemu (SiC). Ze względu na znaczne różnice parametrów materiałowych pomiędzy tymi podłożami, warstwami i heterostrukturami na bazie azotków, w procesie ich osadzania konieczne jest wytwarzanie warstw dopasowujących pozwalających na uzyskiwanie ciągłych, planarnych struktur heteroepitksjalnych.  

Obecnie badania nad strukturami epitaksjalnymi azotków, przeznaczonymi do wytwarzania przyrządów półprzewodnikowych, koncentrują się na zastosowaniu podłoży krzemowych, które są standardowym podłożem dla elektroniki, ale jednocześnie są najbardziej niedopasowane do azotków. Jedną z proponowanych koncepcji rozwiązania tego problemu jest zastosowanie warstw dopasowujących z gradientową zmianą składu. 

– W ramach projektu planuję wytwarzanie, techniką epitaksji MOVPE (ang. Metalorganic Vapour-Phase Epitaxy) w reaktorze typu CCS (ang. Close Coupled Showerhead), warstwy dopasowującej o gradientowej zmianie zawartości glinu w warstwie AlGaN osadzanej na podłożu krzemowym – tłumaczy naukowiec. 

Natomiast charakteryzacja in situ wytwarzanej warstwy będzie prowadzona z wykorzystaniem systemu pomiarowego opracowanego w ramach realizacji rozprawy doktorskiej dr. inż. Piotra Pokryszki. Pomiary wytwarzanej warstwy zostaną przeprowadzone na różnym etapie procesu epitaksji, podczas których będzie monitorowana grubość i szybkość wzrostu oraz jej skład. Analiza uzyskanych danych umożliwi opracowanie i optymalizację słabo naprężonej warstwy dopasowującej, która stanowi pierwszy etap w procesie wytwarzania przyrządów półprzewodnikowych w technologii “GaN-on-Si”. 

Pełna lista laureatów i laureatek jest dostępna na stronie NCN. 

mic