Chemik z UW laureatem Nagrody naukowej im. Profesora Stefana Pieńkowskiego

dr hab. Wiktor Lewandowski, laureat Nagrody naukowej im. Profesora Stefana Pieńkowskiego

Dr hab. Wiktor Lewandowski z Wydziału Chemii Uniwersytetu Warszawskiego został tegorocznym laureatem Nagrody naukowej im. Profesora Stefana Pieńkowskiego, przyznawanej co dwa lata młodym naukowcom za znaczące osiągnięcia naukowe w dziedzinie eksperymentalnej fizyki, astronomii, chemii i biologii. Fundatorami nagrody są: dr Marek Maria Pieńkowski, działający za pośrednictwem Fundacji Marka Marii Pieńkowskiego oraz Fundacja Kościuszkowska. Tegoroczny laureat projektuje materiały optyczne, które są przyszłością technologii XXI wieku, znajdują szerokie zastosowanie m.in. w produkcji nowoczesnych wyświetlaczy ciekłokrystalicznych.

Tegoroczny laureat Nagrody naukowej im. Stefana Pieńkowskiego dr hab. Wiktor Lewandowski jest adiunktem w Zakładzie Chemii Organicznej i Technologii Chemicznej Wydziału Chemii Uniwersytetu Warszawskiego. Ukończył studia na Wydziale Biologii i Wydziale Chemii Uniwersytetu Warszawskiego (tu także obronił z wyróżnieniem doktorat), stażował m.in. w Massachusetts Institute of Technology w USA, na Uniwersytecie Mariborskim na Słowenii oraz w CICbiomaGUNE w Hiszpanii. Jest laureatem programów START, INTER i FIRST TEAM Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. Kieruje prężnym zespołem badawczym, a wyniki prac publikuje w najlepszych czasopismach naukowych. Ma też już na koncie 2 patenty. Uroczyste wręczenie nagrody odbędzie się 19 grudnia 2022 r. o godz. 16:30 na Konwersatorium im. Jerzego Pniewskiego i Leopolda Infelda w sali 0.06 Wydziału Fizyki UW, przy ul. Pasteura 5 w Warszawie. Podczas Konwersatorium, współorganizowanego z tej okazji przez trzy wydziały: Wydział Fizyki UW, Wydział Chemii UW i Wydział Biologii UW laureat wygłosi wykład. Impreza będzie otwarta dla publiczności i mediów.

Chiralne białka, leki i galaktyki

Badania prowadzone przez dr. hab. Wiktora Lewandowskiego mają interdyscyplinarny charakter, łącząc chemię, fizykę, bio- oraz nanotechnologię. Nagrodę naukową im. Profesora Stefana Pieńkowskiego przyznano mu za „badania rekonfigurowalnych i chiralnych nanomateriałów ciekłokrystalicznych do technologii fotonicznych”.Chiralność to możliwość występowania obiektu w dwóch postaciach, mających się do siebie jak odbicie lustrzane. – Zjawisko to jest bardzo rozpowszechnione w naturze, dotyczy zarówno cząstek subatomowych, przez helisę DNA, leki, aż po galaktyki – wyjaśnia dr hab. Wiktor Lewandowski. Jako przykład podaje prawą i lewą rękę. – Choć są niemal identyczne, różnią się, wie to każdy, kto choć raz próbował założyć lewą rękawiczkę na prawą rękę lub prawy but na lewą stopę – tłumaczy. Chiralność ma niezwykle ważne znaczenie np. w przemyśle farmaceutycznym. – Ta sama substancja w formie prawo i lewoskrętnej może mieć zupełnie inne właściwości – świetnym przykładem jest ibuprofen, którego jedna postać ma właściwości lecznicze m.in. przeciwzapalne, druga natomiast jest obojętna dla organizmu. Innym przykładem jest talidomid, lek, który przepisywany był w latach 50-tych XX wieku ciężarnym walczącym z porannymi nudnościami. Jego prawoskrętna forma miała właściwości lecznicze, a lewoskrętna, jak się później okazało, powodowała deformację płodu.

Zespół dr. Lewandowskiego pracuje nad tworzeniem struktur chemicznych o własnościach plazmonicznych i emisyjnych, silnie oddziałujących ze światłem. – O ile wiek XX był wiekiem „pary i elektryczności”, o tyle wiek XXI będzie wiekiem optyki i fotoniki – badania nad światłem wydają się być kluczowe dla dalszego rozwoju technologii komunikacyjnych, informatycznych czy medycznych – zauważa laureat.
– W naszych badaniach konstruujemy nanomateriały o strukturze podwójnej helisy, będące połączeniem matrycy ciekłokrystalicznej z chemicznie dopasowanymi nanocząstkami metali lub półprzewodników. Przyłączane do matrycy cząstki w skali nano zyskują nowe, unikalne właściwości oddziaływania ze światłem. Metale takie jak złoto efektywniej absorbują światło, natomiast półprzewodniki np. fosforek indu z otoczką siarczku cynku stają się wydajnymi źródłami światła – wyjaśnia chemik.
Z matrycami ciekłokrystalicznymi każdy z nas ma do czynienia. – Tzw. wyświetlacze ciekłokrystaliczne (LC), wykorzystywane są w ekranach naszych telefonów, tabletów czy telewizorów – tłumaczy laureat. Charakteryzują się one cechami podobnymi do układów biologicznych – wykazują pewien stopień uporządkowania, dynamiczną strukturę i przełączalne właściwości, można je także topić czy krystalizować.

Karne wojsko ze złotymi tarczami

– Podobnie jak woda zamarzając spontanicznie tworzy uporządkowane struktury, kryształy płatków śniegu – tak i niektóre ciekłe kryształy, gdy je ochłodzimy tworzą prawo lub lewoskrętne helikalne nanowłókna. Te złożone z tysięcy molekuł nanowłókna potrafimy „udekorować” nanocząstkami. Mieszanina ta zachowuje się jak dobrze wyszkolone wojsko, molekuły formują dokładnie taki szyk, jaki chcemy, podobnie zachowują się nanocząstki – to tak jakbyśmy wzmocnili nasze wojsko np. złotymi tarczami, których ułożeniem także możemy dowolnie sterować – mówi dr hab. Wiktor Lewandowski. Co więcej powstały układ nie jest statyczny, ale dynamiczny. – Zmieniając temperaturę możemy zmieniać układ tego fotonicznego szyku, wydłużyć go lub skrócić – wyjaśnia naukowiec. Za tą dynamiką idą zmiany właściwości fotonicznych materiału.
Z aplikacyjnego punktu widzenia istotne jest to, że uzyskany materiał jest łatwy do przeskalowania. – Obecnie każda z barw, użytych np. w wyświetlaczu LCD, jest precyzyjnie zaprojektowanym związkiem chemicznym, którego budową nie da się manipulować. Projektowane przez nas materiały stwarzają możliwość reorganizacji, umożliwiając badanie właściwości wielu rodzajów struktur w tym samym eksperymencie. Mogłoby to znacząco usprawnić proces technologiczny uzyskiwania nowych materiałów fotonicznych – tłumaczy naukowiec.
Zastosowanie struktur chiralnych może też zwiększyć przepustowość przesyłania danych. – W obecnie funkcjonujących światłowodach w jednym przewodzie jesteśmy w stanie przesłać wiele wiązek światła o różnych długościach. Gdyby sprawić, by dodatkowo światło oscylowało lewo- lub prawoskrętnie, przepustowość światłowodów mogłaby się zwiększyć nawet dwukrotnie – prognozuje dr hab. Wiktor Lewandowski. Chiralne struktury mogłyby także znaleźć zastosowanie w projektowaniu tzw. komputerów optycznych. – Jesteśmy dopiero na początku drogi do zastosowań praktycznych, ale nasze badania drobnymi krokami przybliżają nas do tej wizji rozwoju technologii, a przez to społeczeństw – dodał badacz.

Ludzie to podstawa sukcesu

– Jestem niezwykle dumny z otrzymanego wyróżnienia. Chciałbym równocześnie podkreślić, że jest to nagroda dla całego mojego zespołu, którego pasja i zaangażowanie przyczyniły się do tego sukcesu. To pracujący ze mną ludzie sprawiają, że codziennie z uśmiechem przychodzę do pracy – podkreślił dr hab. Wiktor Lewandowski. Laureat wyraził nadzieję, że stwarza młodym naukowcom w swoim zespole warunki, które pozwalają im uwolnić ich potencjał naukowy. – Mimo że są na wczesnym etapie kariery, mają już na koncie staże w zagranicznych laboratoriach, zdobywają granty i stypendia naukowe, publikują w prestiżowych czasopismach.

KONTAKTY:

MATERIAŁY GRAFICZNE:

POWIĄZANE STRONY WWW: