Działalność naukowo-badawcza

Główne kierunki badawcze obejmują:

• W Zakładzie Fizyki Molekularnej od wielu lat badane są substancje fotouczulające zarówno obecnie stosowane, jaki i te o potencjalnych zastosowaniach do terapii i diagnostyki fotodynamicznej. Na skuteczne działanie terapeutyczne wpływa właściwy dobór fotouczulacza oraz długość fali światła wzbudzajacego (tzw. okno terapeutyczne). Badania obejmują najczęściej stosowane w terapii fotodynamicznej barwniki porfirynowe i ich pochodne. W ostatnich latach pojawiła się możliwość wykorzystania w tym celu nowej grupy porfirynoidów - koroli. Związki te charakteryzują się między innymi silniejszą niż porfiryny absorpcją w czerwonym obszarze widma, co pozwala sądzić, iż lepiej wpasują się w okno terapeutyczne. Nasze badania pozwalają na wyznaczenie określonych parametrów fotofizycznych fotouczulacza np. takich jak wysoka wydajność generowania tlenu singletowego (niezbędnego do zapoczątkowania reakcji niszczenia komórek patologicznych).
• Prace w ZFM koncentrują się również na badaniu procesów (separacja ładunku, ich rekombinacja i innych konkurencyjnych dla generowana fotoprądu) zachodzących po zaabsorbowaniu światła w układach donorowo-akceptorowych. Poznanie zarówno mechanizmów i oszacowanie parametrów spektroskopowych, fototermicznych i fotoelektrycznych pozwala na wyselekcjonowanie materiału badawczego o najlepszych właściwościach, które zapewnić mogą oczekiwaną wydajność komórki fotowoltaicznej. Metodami badawczymi są: spektroskopia w obszarze światła widzialnego i podczerwieni w roztworach i w postaci warstw (Langmuira, Langmuira-Blodgett i inne), obliczenia kwantowo-mechaniczne, metody obrazowania mikroskopowego warstw, badania elektryczne i fotoelektryczne oraz techniki skaningowej woltametrii cyklicznej fotokomórki.

Szczegółowe badania obejmują:

• następujące materiały: pochodne porfiryn (np. metaloporfiryny, ftalocyjaniny, korole), nanorurki, nanorożki węglowe, grafeny, fulereny, kropki kwantowe, nanocząstki metaliczne, fosfolipidy,
• wytwarzanie i badanie nanowarstw Langmuira i Langmuira-Blodgett ww. układów molekularnych,
• optymalizację budowy modyfikowanych kolektorów prądowych ogniw litowo-jonowych dla wydajnych ogniw o zredukowanej masie (w ramach współpracy z Centralnym Laboratorium Akumulatorów i Ogniw w Poznaniu),
• określanie struktury, topografii powierzchni badanych materiałów z wykorzystaniem mikroskopu konfokalnego np. warstw materiałów organicznych, powierzchni tabletek, elektrod z nanorurek węglowych, warstw mikrodiamentów,
• określanie właściwości powłok ochronnych drewna na bazie grafenu i nanorurek,
• określanie parametrów sensorów gazowych z wykorzystaniem metod WMS i QEPAS,
• wyznaczanie parametrów fotofizycznych fotouczulaczy dla fototerapii.