Inżynieria odkształceń tematem badań laureatów polsko-litewskiego konkursu DAINA

Naukowcy z Wydziału Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej Politechniki Gdańskiej oraz Wydziału Matematyki i Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu Technicznego w Kownie poprowadzą badania dotyczące inżynierii odkształceń w tlenkowych przewodnikach protonowych. Ich projekt otrzymał wynoszące 659 985 zł dofinansowanie w ramach pierwszej edycji polsko-litewskiego konkursu Narodowego Centrum Nauki pod nazwą DAINA.

Podstawowe właściwości materiałów – elektryczne, chemiczne i mechaniczne – są ze sobą ściśle związane. Modyfikacja jednej z nich zawsze powoduje zmianę pozostałych. W inżynierii materiałowej zjawisko to zaczęto nazywać „sprzężeniem elektryczno-chemiczno-mechanicznym”.Wpływ odkształcenia mechanicznego na przewodnictwo elektryczne w metalach został zaobserwowany po raz pierwszy ponad 160 lat temu przez Lorda Kelvina, jednak praktyka świadomej manipulacji właściwościami elektrycznymi i chemicznymi poprzez odkształcenie mechaniczne pojawiła się znacznie później. Obecnie nazywa się ją „inżynierią odkształceń” (ang. strain engineering) i stosuje zarówno w komercyjnych urządzeniach półprzewodnikowych, jak i nowych klasach materiałów.

– Inżynieria naprężeń w przewodnikach jonowych jest nowym polem badań, które zyskało duże zainteresowanie, ponieważ materiały te mają liczne zastosowania w urządzeniach elektrochemicznych, takich jak ogniwa paliwowe, elektrolizery i czujniki. Celem projektu jest zbadanie wpływu odkształcenia na cienkie warstwy obiecującego podtypu materiałów przewodzących jonowo, to znaczy przewodników protonowych, które nie zostały jeszcze przebadane pod tym kątem – wyjaśnia prof. dr hab. inż. Maria Gazda, prof. zw. PG z Katedry Fizyki Ciała Stałego WFTiMS, kierownik projektu.

W ramach projektu przeprowadzone zostaną badania polegające na nanoszeniu cienkich warstw za pomocą metod fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD) i indukowaniu naprężeń w cienkich warstwach przewodników protonowych oraz pomiary ich właściwości i odkształceń. Kierownikiem zagranicznym projektu jest prof. dr Giedrius Laukaitis, kierownik Katedry Fizyki Stosowanej na Wydziale Matematyki i Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu Technicznego w Kownie.

W pierwszej edycji konkursu DAINA organizowanego wspólnie z Litewską Radą Naukową badacze złożyli do Narodowego Centrum Nauki aż 253 wnioski o łącznej wartości ponad 206 mln zł. Do finansowania skierowano 16 projektów na łączną kwotę prawie 15 mln zł. Szczegółowe informacje na temat konkursu można znaleźć na stronie internetowej Narodowego Centrum Nauki.

Na zdjęciu prof. Maria Gazda. Fot. Piotr Niklas