Lic. Łukasz Baran - projekt PRELUDIUM 20

Lic. Łukasz Baran – doktorant w Instytucie Nauk Chemicznych w ramach programu Preludium 20 realizuje projekt „Samoorganizacja nanocząstek "łaciatych" w układach o ograniczonej geometrii” (2021/41/N/ST4/00437; wartość finansowania: 146 400 zł).

Naukowcy reprezentujący różne dziedziny, zainspirowani procesami samoorganizacji występującymi w przyrodzie, odkryli możliwość wytwarzania nowych materiałów poprzez syntezę „klocków” („cegiełek”) o określonych właściwościach, które następnie, w określonych warunkach, „układają się” w coraz większe samoorganizujące się struktury o określonej symetrii. Jednym z najbardziej interesujących rodzajów „klocków” są tzw. nanocząstki łaciate, czyli anizotropowe nanoobiekty, których powierzchnia jest chemicznie lub geometrycznie zmodyfikowana, w wyniku czego powstają „centra aktywne”. Projekt realizowany przez Lic. Łukasza Barana dotyczy badania procesów adsorpcji oraz samoorganizacji nanocząstek łaciatych na powierzchniach o różnej krzywiźnie, dzięki czemu będzie można wyznaczać granice stabilności powstałych struktur oraz określać ich właściwości termodynamiczne. Projekt ma głównie charakter poznawczy, a jego celem jest określenie, w jaki sposób charakter „łat”, ich topografia oraz istniejące ograniczenia geometryczne (rodzaj ścian i zakrzywienie powierzchni) wpływają na ich samoorganizację.

Lic. Łukasz Badan jest słuchaczem czwartego roku Międzynarodowych Studiów Doktoranckich z Chemii. Tryb tych studiów wyróżnia się w znaczący sposób od klasycznego, gdyż doktoranci otrzymują środki finansowe, które umożliwiają im wyjazdy na zagraniczne konferencje czy udział w półrocznym stażu w zagranicznym ośrodku naukowym. Ponadto oprócz regularnych kursów mają możliwość uczęszczania na wykłady prowadzone przez naukowców z zagranicy w formie zarówno uczestnictwa online, jak i wizyt seminaryjnych finansowanych z projektu.

Tematyka badań realizowanych przez Lic. Łukasza Barana dotyczy wykorzystania symulacji komputerowych w celu badania zjawiska samoorganizacji cząstek różnego typu na powierzchniach płaskich. Powstałe samoorganizujące się struktury mogą być w przyszłości zastosowane w różnych dziedzinach, jak np. w chemii materiałowej. Badania te w ścisły sposób są powiązane z danymi eksperymentalnymi. Motywacją tego postępowania było opracowanie modeli, które będą zgodne z wynikami eksperymentów, dzięki czemu będziemy w stanie ustalić, jak geometria cząstki, rodzaj powierzchni czy typ grup aktywnych wpływają na przebieg procesu samoorganizacji. Posiadając takie informacje oraz wykorzystując symulacje komputerowe, możliwe będzie wstępne projektowanie doświadczeń, które dadzą nam w efekcie pożądany produkt końcowy.

Dodatkowo Lic. Łukasz Badan dzięki współpracy z Prof. Luisem MacDowellem podczas półrocznego pobytu na Uniwersytecie Complutense w Madrycie (Hiszpania) zajmował się badaniem wody w postaci krystalicznego lodu Ih w kontakcie z powierzchniami o różnej hydrofilowości. Obaj naukowcy zbadali, jak zmienia się grubość tzw. filmu przedtopnienia (ang. premelting film) w zależności od warunków termodynamicznych (temperatura, ciśnienie) oraz od rodzaju powierzchni. Dodatkowo określili mobilność powstającego filmu, co pozwoliło na wyjaśnienie mikroskopowego mechanizmu tarcia.

 

Dossier naukowe Lic. Łukasza Barana

Stypendia i konkursy:

  • Laureat stypendium START 2020 (Fundacja na rzecz Nauki Polskiej).
  • Laureat stypendium Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego dla studentów za wybitne osiągnięcia naukowe za rok akademicki 2017/2018.
  • Finalista VII edycji konkursu „Złoty Medal Chemii” na najlepszą pracę licencjacką organizowanego przez Instytut Chemii Fizycznej PAN w Warszawie (2017 r.).

Projekty badawcze:

  • Kierownik projektu „Diamentowy Grant” w latach 2018–2021.
    Tytuł grantu: „Symulacje komputerowe samoorganizacji wybranych cząsteczek na powierzchniach ciał stałych”.
    Przyznana kwota: 159 442 zł.
    Opiekun naukowy: Dr hab. Wojciech Rżysko.
  • Kierownik projektu PRELUDIUM 20 w latach 2021–2024
    Tytuł grantu: „Samoorganizacja nanocząstek "łaciatych"  w układach o ograniczonej geometrii”
    Przyznana kwota: 146 400 zł.
    Opiekun naukowy: Dr hab. Wojciech Rżysko.

Pobyty zagraniczne

  • Staż na Wydziale Chemii Uniwersytetu Complutense w Madrycie, Hiszpania, 21.06-20.12.2021 r.

    Młodzi naukowcy UMCS