Polska uczelnia rozwija nową technologię spektroskopii w podczerwieni
Zespół naukowców z Wojskowej Akademii Technicznej prowadzi zaawansowane badania nad opracowaniem innowacyjnego szerokopasmowego spektrofotometru, który umożliwi wyjątkowo precyzyjną analizę chemiczną.
To nowoczesne urządzenie, wykorzystujące promieniowanie w zakresie średniej i dalekiej podczerwieni, ma potencjał zrewolucjonizować metody detekcji substancji chemicznych, znajdując zastosowanie w obronności, monitoringu środowiska, medycynie i przemyśle.
Ten innowacyjny projekt badawczo-rozwojowy realizowany jest w ramach międzynarodowego konsorcjum, którego liderem jest Politechnika Wrocławska. W przedsięwzięciu uczestniczą również Wojskowa Akademia Techniczna, spółka VIGO Photonics oraz Politechnika Federalna w Zurychu. Łączny budżet projektu przekracza 5,3 miliona złotych, z czego niemal 4,9 miliona złotych stanowi dofinansowanie z Funduszy Szwajcarskich.
Kluczowym elementem badań prowadzonych w Wojskowej Akademii Technicznej jest opracowanie nowego modułu detekcyjnego opartego na nanostrukturach półprzewodnikowych. Badacze wykorzystują cienkie, naprzemiennie ułożone warstwy arsenku indu oraz arsenku antymonu indu, które tworzą tzw. „supersieć” II rodzaju. Taka struktura pozwoli na opracowanie detektora działającego w zakresie 4–12 mikrometrów, charakteryzującego się niezwykle wysoką czułością i zdolnością pracy w temperaturze pokojowej. Planowany czas odpowiedzi urządzenia poniżej 500 pikosekund otworzy drogę do budowy ultraszybkich i energooszczędnych spektrofotometrów, eliminujących konieczność stosowania tradycyjnych, chłodzonych kriogenicznie detektorów.
Zastosowanie tego rozwiązania pozwoli na zwiększenie rozdzielczości i szybkości pomiarów przy jednoczesnym ograniczeniu szumów i zużycia energii. Równolegle z opracowaniem detektora zespół Wojskowej Akademii Technicznej prowadzi prace nad pozostałymi elementami instrumentu, takimi jak rotacyjna linia opóźniająca, szerokopasmowy laser kaskadowy oraz integracja całego układu spektrofotometru. W efekcie powstanie kompleksowe urządzenie nowej generacji, zdolne do szybkiego i bardzo dokładnego wykrywania nawet śladowych ilości związków chemicznych w powietrzu czy w środowisku laboratoryjnym.
Znaczenie tego projektu dla nauki i gospodarki jest wyjątkowo duże. Opracowywany spektrofotometr odpowiada na rosnące potrzeby w zakresie detekcji i analizy substancji chemicznych, w tym lotnych związków organicznych, które mają kluczowe znaczenie dla ochrony środowiska i bezpieczeństwa publicznego. Innowacja wpisuje się również w unijne wymogi dotyczące monitorowania emisji szkodliwych substancji, takich jak tlenki azotu, dwutlenek siarki, amoniak czy związki organiczne.
Obecnie stosowane technologie pomiarowe są często kosztowne, energochłonne i ograniczone pod względem precyzji, dlatego rozwiązania opracowywane przez warszawskich naukowców mogą stać się przełomem w tej dziedzinie. Projekt ten stanowi najlepszy przykład, jak badania naukowe realizowane w Polsce mogą prowadzić do powstania nowoczesnych technologii o strategicznym znaczeniu, zarówno dla krajowego przemysłu i ochrony środowiska, jak i dla europejskiego systemu bezpieczeństwa.
Źródło: Wojskowa Akademia Techniczna w Warszawie
Czytaj też: Polski projekt z Nagrodą Jamesa Dysona. Cel to ochrona wody
Grafika tytułowa: ThisisEngineering / Unsplash
