dr inż. Przemysław Leszczyński

Z Ziębic po
alpejskie szczyty
dr inż. Przemysław Leszczyński
6/13/2014
1
Plan prezentacji
•
•
•
•
•
O mnie
Grenoble – zagłębie innowacji
Czym zajmuje się fizyka?
Grafen-materiał przyszłości
Edukacja-klucz do sukcesu
6/13/2014
2
O mnie
6/13/2014
3
Edukacja
1993-1999 SP nr 4 w Ziębicach im.
Kombatantów Ziemi
Ziębickiej
1999-2002 Gimnazjum Publiczne w
Ziębicach im. Mikołaja
Kopernika
2002-2003 LO w Ziebicach im. Tadeusza
Kościuszki
6/13/2014
4
Edukacja
2003-2005 XIV LO we Wrocławiu im.
Poloni Belgijskiej
2005-2010 Studia magisterskie na
kierunku fizyka na
Politechnice Wrocławskiej
6/13/2014
5
Edukacja
2007-2008 Semestr w Loughborough
University (Wieka Brytania) w
ramach programu ERASMUS
2010-2014 Studia doktoranckie z fizyki
na Université de Grenoble
6/13/2014
6
Grenoble – zagłębie
innowacji
6/13/2014
7
Grenoble
• Miasto u podnóża Francuskich Alp
• 160 000 mieszkańców (660 000 w
obszarze
• metropolitalnym)
• Silny ośrodek akademicki
• Blisko popularnych osrodków
narciarskich: Chamrousse, Les Deux
Alpes, Sept Laux, Villard-de-Lans
6/13/2014
8
Grenoble
Miasto otoczone górami
6/13/2014
9
Grenoble
Miasto otoczone górami
6/13/2014
10
Grenoble
Bastille - fort nad miastem
Cours Jean Jaures - najdłuższa
ulica w Europie
6/13/2014
11
Grenoble
6/13/2014
12
Okoliczne góry
6/13/2014
13
Campus w St. Martin
d’Heres
60 000 studentów na 4 uniwersytetach
6/13/2014
14
Ważny ośrodek naukowy
6/13/2014
15
LNCMI w Grenoble
Centre national de la recherche
scientifique (CNRS)
fizyka
chemia
Laboratoire National des Champs
Magnétiques Intenses (LNCMI)
biologia
6/13/2014
16
LNCMI w Grenoble
Centre national de la recherche
scientifique (CNRS)
Laboratoire National des Champs
Magnétiques Intenses (LNCMI)
+ 3 inne laboratoria
wysokich pól
magnetycznych
w Europie
6/13/2014
17
LNCMI w Grenoble
Najwyższe statyczne pola
magnetyczne w Europie
B~35 T
Ziemskie pole magnetyczne - 10-5 T
Silny magnes neodymowy – 1 T
Zasilane instalacją o mocy 24MW
(równoważne 32 samochodom z silnikiem
o mocy 100KM)
6/13/2014
18
LNCMI w Grenoble
Instalacja zasilająca o mocy 24MW
Dostarcza prąd o natężeniu
16000A i napięciu 400V
Instalacja chłodząca
Przepływ wody 1000m3/h
6/13/2014
19
Nasze laboratorium
6/13/2014
20
Parę słów o fizyce
6/13/2014
21
Czym zajmuje się fizyka?
Nanotechnologia
Nadprzewodnictwo
Fizyka jądrowa
Astrofizyka
6/13/2014
22
Czym zajmuje się fizyka?
Fizyka molekuł / chemia kwantowa
Magnetyzm i spintronika
Biofizyka
Optyka
6/13/2014
23
Czym zajmuje się fizyka?
Termodynamika
Teoria względności
(wysokie predkości
i grawitacja)
Cząstki elementarne
Teoria strun
6/13/2014
24
Czym zajmuje się fizyka?
Fizyka teoretyczna
Fizyka doświadczalna
6/13/2014
25
Czym zajmuje się fizyka?
Innowacyjne rodzaje laserów
Ewolucja galaktyk
Badania nad entropią (termodynamika)
Wzbudzenia optyczne w strukturach typu:
grafen na hBN
6/13/2014
26
Co dała nam fizyka?
Teoria względności i fizyka kwantowa
Badania nad elektrycznością i magnetyzmem
Sformułowanie zasad dynamiki przez Izaaka Newtona
1600 1800 2000
0
1000
1500
1700 1900
6/13/2014
27
Co dała nam fizyka?
Maszyna parowa
Silnik spalinowy
6/13/2014
28
Co dała nam fizyka?
Silnik elektryczny
Silnik odrzutowy
6/13/2014
29
Co dała nam fizyka?
Oświetlenie
Nośniki pamięci
6/13/2014
30
Co dała nam fizyka?
Komunikacja
6/13/2014
31
Co dała nam fizyka?
Komunikacja
6/13/2014
32
Co dała nam fizyka?
Rejestrowanie i zapis obrazu
6/13/2014
33
Co dała nam fizyka?
Aparatura medyczna
6/13/2014
34
Co dała nam fizyka?
Żródła energii
6/13/2014
35
Co dała nam fizyka?
Elektronika
6/13/2014
36
Grafen-materiał
przyszłości
Footer Text
6/13/2014
37
Kryształy
dwuwymiarowe
• Odkryte w 2005 roku
• Grubość -od jednej do kilku warstw
atomowych (obiekty dwuwymiarowe)
• Grupa o bardzo zróżnicowanych
właściwościach (półprzewodniki,
nadprzewodniki, izolatory, półmetale)
NbSe2
Graphene
A. Geim i K. S. Novoselov - nagroda Nobla w 2010r.
„Za przełomowe eksperymenty w dwuwymiarowym
krysztale- grafenie”
Bi2Sr2CaCu2Ox
MoS2
K. Novoselov et al. PNAS 102,10451 (2005)
6/13/2014
38
Grafen-materiał
przyszłości?
• Bardzo wytrzymały mechanicznie na
rozciąganie (25 razy bardziej wytrzymały niż
stal)
• Niezwykła struktura pasmowa - elektrony
zachowują się jak światło
• Można regulować koncentrację nośników (np.
elektronów) za pomocą pola elektrycznego
6/13/2014
39
Wytwarzanie grafenu
• Eksfoliacja (taśma klejąca)
• Grafen epitaksjalny (termiczne
wygrzewanie SiC)
Footer Text
6/13/2014
40
Wytwarzanie grafenu
• Osadzanie metodą CVD
(Chemical Vapour Deposition)
• Synteza chemiczna
6/13/2014
41
Jakość vs. ilość
Grafen eksfoliowany
1000μm=1mm
Grafen otrzymany metodą CVD
6/13/2014
42
Jakość vs. ilość
Grafen otrzymany metodą CVD
Ruchliwość ~ 5x103 cm2/(Vs)
Grafen na powierzchni
grafitu
Ruchliwość ~ 107 cm2/(Vs)
6/13/2014
43
Przyszłe zastosowania
grafenu
1mld € z UE na badania przez 10 lat
6/13/2014
44
Przyszłe zastosowania
grafenu
Wyświetlacze i elektronika
Novoselov et al. Nature 490, 192 (2012)
• Ekrany dotykowe
• Wysokoczęstotliwościowy
tranzystor
• Zwijany e-papier
• Cieńkowarstwowy
tranzystor logiczny
6/13/2014
45
Przyszłe zastosowania
grafenu
Zastosowania fotoniczne
Novoselov et al. Nature 490, 192 (2012)
•
•
•
•
Fotodetektor
Modulator amplitudy
Kontroler polaryzacji światła
Laser półprzewodnikowy
• Laser na ciele stałym
• Detektor THz
• Generator THz
6/13/2014
46
Przyszłe zastosowania
grafenu
Materiały kompozytowe, farby i powłoki
• Przewodzący atrament
• Osłony elektrostatyczne
• Bariera dla gazów
• Warstwa antykorozyjna
• Następca włókna weglowego
6/13/2014
47
Przyszłe zastosowania
grafenu
Wytwarzanie i przechowywanie energii
• Baterie słoneczne:
 Ośrodek aktywny
 Przezroczysta elektroda
• Katoda w bateriach nowej generacji
• Superpojemne kondensatory
• Podłoże dla katalizatorów w
ogniwach paliwowych
6/13/2014
48
Przyszłe zastosowania
grafenu
Czujniki i metrologia
• Detektory pola magnetycznego
• Detektory przepływu cieczy
• Detektory gazów
Bio-zastosowania
• Platforma do dostarczania leków do
komórek
• Środek do fototermicznego leczenia
raka
• Rusztowanie w procesach inżynierii
tkankowej
6/13/2014
49
Edukacja – klucz do
sukcesu
6/13/2014
50
Rynek pracy
Nie dyplom, a umięjętności!
• Pracodawców interesuja umiejętności, a nie papierki
• Doświadczenie często ważniejsze od formalnego wykształcenia
• Podróże kształcą
• Znajomość jezyków obcych to konieczność
Strony z ofertami pracy:
www.pracuj.pl
www.money.pl (zakładka „praca”)
6/13/2014
51
Politechnika Wrocławska
•
•
•
•
•
•
•
Architektury
Budownictwa lądowego i wodnego
Chemiczny
Elektroniki
Elektryczny
Geoinzynierii, górnictwa i geologii
Inżynierii środowiska
•
•
•
•
•
Informatyki i zarządzania
Mechaniczno-energetyczny
Mechniczny
Podstawowych problemów techniki
Elektroniki mikrosystmów i fotoniki
6/13/2014
52
Politechnika Wrocławska
www.pwr.wroc.pl
Oferta dydaktyczna
6/13/2014
53
Politechnika Wrocławska
Studenci
Program studiów
6/13/2014
54
6/13/2014
55