Pracownia Nanostruktur Fotonicznych (PNaF)

Pracownia Nanostruktur Fotonicznych (PNaF)

Kierownik zespołu

Tematyka badawcza

Używamy światła by napędzać małe (i bardzo małe) układy mechaniczne, między innymi pływające i kroczące mikro-roboty. Przy pomocy dwufotonowej fotolitografii (Nanoscribe) wytwarzamy struktury o ciekawych właściwościach optycznych. W 2020 roku zaczęliśmy czteroletni projekt obejmujący zaprojektowanie i zbudowanie platformy do mikroskopii ramanowskiej (SRS) do rozpoznawania komórek białaczkowych.

Właściwości optyczne mikro i nanostruktur dielektrycznych

Trójwymiarowa, dwufotonowa fotolitografia (Nanoscribe) pozwala nam szybko wytwarzać dielektryczne (polimerowe) struktury o charakterystycznych rozmiarach rzędu mikrometra. Poszukujemy geometrii, które w interesujący sposób oddziałują ze światłem - pozwalają zmieniać skład widmowy czy polaryzację. Oprócz części eksperymentalnej mamy dostęp do zaawansowanych technik modelowania numerycznego rozchodzenia się światła w takich strukturach. Na zdjęciu dyfrakcyjne filtry barwne o geometrii "lasu kolumn".

Mikro-robotyka i mikro-mechanika z ciekłokrystalicznymi elastomerami

Ciekłokrystaliczne elastomery należą do tzw. inteligentnych materiałów (smart materials) - te którymi się zajmujemy mogą w odwracalny sposób zmieniać kształt pod wpływem oświetlania wiązką lasera. Topologia deformacji zależy od kształtu elementu oraz uporządkowania molekuł w sieci ciekłego kryształu. Poszukujemy metod wytwarzania aktywnych elementów w skali od pojedynczych milimetrów do dziesiątek mikronów do zastosowań w fotonice, mikrorobotyce czy układach mikroprzepływowych lab-on-chip. Na zdjęciu naturalnej wielkości robot-nartnik z elastomerowym mięśniem.

Trójwymiarowe komponenty mikromechaniczne

Przy pomocy trójwymiarowego druku w światłoutwardzalnej żywicy możemy wykonać prototypy elementów o rozmiarach dziesiątek mikronów. Jednym z zastosowań są narzędzia do wielowiązkowej, holograficznej pęsety optycznej. Pozwalają one badać własności mechaniczne w mikroskali, np. sztywność błon komórkowych. Na zdjęciu "tarany" do pęsety optycznej; pojedyncza kulka ma średnicę 8 mikrometrów.

Fizyka i technologia laserów femtosekundowych

Od długiego czasu rozwijamy techniki wytwarzania, pomiarów i manipulowania ultrakrótkimi, femtosekundowymi impulsami światła. Projektujemy i budujemy od podstaw lasery z ośrodkami krystalicznymi (np. Yb:KYW) i światłowodowe. Skonstruowaliśmy wiele unikalnych układów do charakteryzacji impulsów femtosekundowych. Na zdjęciu pierwszy na świecie laser Yb:KYW o częstości repetycji 1 GHz.

Inżynieria opto-elektronicznych

W współpracy z wiodącymi firmami z branży optycznej z Europy rozwijamy układy do diagnostyki i przetwarzania częstości impulsów laserowych. Projektujemy i konstruujemy złożone układy łączące optykę, elektronikę i mechanikę. Na zdjęciu układ do interferomerii spektralnej (SPIDER) zbudowany we współpracy z Universytetem w Oxfordzie.

Mikroskopia ramanowska do obrazowania komórek białaczkowych

Celem projektu „Platforma do szybkiego obrazowania, identyfikacji i sortowania podtypów komórek białaczkowych”, finansowanego w latach 2019-2023 przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej (FNP), jest budowa platformy mikroskopowej umożliwiającej w warunkach klinicznych rozpoznawanie (i sortowanie) podtypów komórek białaczkowych przy pomocy stymulowanego rozpraszania Ramana (SRS). Nasza grupa badawcza jest odpowiedzialna za integrację układów laserowych, mikroskopowych i rozpoznawania obrazów do poziomu urządzenia gotowego do testów klinicznych.