Błękitne fazy o strukturze… klocków LEGO®
Takiego zestawu nie można jeszcze kupić w sklepach, ale podobne konstrukcje mogłyby zrobić furorę w świecie nauki i edukacji. Na zdjęciu: modele faz błękitnych, przygotowane i zaprojektowane przez Konrada Jabłońskiego we współpracy z Weroniką Milewską.
Dla fizyków łączenie nauki i zainteresowań to rzecz naturalna. W przypadku Konrada Jabłońskiego i Weroniki Milewskiej, dyplomantów dr. inż. Kamila Orzechowskiego, poświęcenie prac magisterskich ciekłokrystalicznej fazie błękitnej zaowocowało nie tylko ocenami celującymi na dyplomach, ale również pamiątką w postaci oryginalnej konstrukcji z najsłynniejszych klocków świata.
Konrad i Weronika już w trakcie studiów inżynierskich wgłębili się w tematykę ciekłych kryształów. Prace magisterskie były dla obojga okazją, żeby kontynuować badanie mikrostruktur w fazie błękitnej. Konrad skupił się na zastosowaniach w układach światłowodowych, zaś Weronika na domieszkowaniu nanocząstkami złota mikrostruktur sterowanych światłem.
— Wcielenie w życie projektu mikrostruktur, który początkowo istniał tylko w głowie dr. Orzechowskiego i mojej, było szalenie satysfakcjonujące — wspomina Weronika. Na zdjęciu widać tekstury ciekłego kryształu obserwowane pod mikroskopem polaryzacyjnym.
— Właściwości optyczne, w tym barwa odbitego światła, mogą być kontrolowane za pomocą promieniowania laserowego. Pomysł sterowania optycznego zrodził się z obserwacji, że te nanocząstki absorbują promieniowanie elektromagnetyczne w pewnym zakresie długości fal, co sugerowało możliwość wywoływania fotoindukowanych przejść fazowych — mówi nasza absolwentka. Jej kolega zwraca uwagę na praktyczny aspekt badanego zagadnienia, ponieważ faza błękitna charakteryzuje się odbijaniem fal o długościach mieszczących się w zakresie widzialnym, przy czym to odbicie można przestrajać choćby termicznie. — Barwa odbijanego światła, np. od czerwonej przez żółtą i zieloną, aż po niebieską, może być regulowana poprzez zmianę temperatury. Z tego powodu faza błękitna w układach światłowodowych może posłużyć jako przestrajalny filtr wąskopasmowy lub też jako czujnik temperatury — podkreśla.
W trakcie prac studentom nie brakowało wyzwań. W przypadku Konrada było to sklejanie układów światłowodowych i wysuwania się światłowodu z kapilary wypełnionej ciekłym kryształem. Weronika po raz pierwszy musiała zmierzyć się z chemią organiczną na zaawansowanym poziomie, by móc przeprowadzić z sukcesem syntezę nanocząstek złota i ich domieszkowanie do materiałów ciekłokrystalicznych. Jak obydwoje podkreślają, uzyskanie spójnych wyników i możliwość obserwowania teorii w praktyce wynagrodziła cały trud włożony w przygotowanie dyplomów.
W podziękowaniu za opiekę merytoryczną Weronika i Konrad wręczyli swojemu promotorowi nietypowy prezent — modele komórek elementarnych faz błękitnych BP I oraz BP II złożone z elementów lego. To szczególne stany ciekłych kryształów, w których molekuły same układają się w regularną, trójwymiarową strukturę.
— Uznaliśmy, że taka konstrukcja będzie oryginalnym upominkiem, ale jednocześnie będzie też nieść pewną wartość dydaktyczną, ponieważ wyobrażenie sobie takiego modelu komórki elementarnej jest dość trudne. W specjalnym programie zrobiłem modelowanie i wygenerowałem instrukcję. Zamówiliśmy potrzebne klocki, Weronika zaprojektowała grafiki i taki komplet wręczyliśmy naszemu promotorowi — wspomina Konrad.
Jakie plany na przyszłość mają nasi absolwenci? Konrad postanowił zostać na Politechnice Warszawskiej i rozpocząć doktorat. Weronika z kolei spełnia się zawodowo, wykorzystując umiejętności zdobyte podczas studiów — najpierw w Vigo Photonics, a obecnie w dziale R&D Fluence, firm, z którymi nasz wydział współpracuje i gości je m.in. podczas Międzynarodowych Fotonicznych Targów Pracy.
_____________________________________________
Studenci wraz z promotorem specjalne podziękowania kierują do partnerów z Uniwersytetu Warszawskiego i Wojskowej Akademii Technicznej — za owocną współpracę i materiały, dzięki którym możliwe było zrealizowanie dyplomów.
LEGO® to znak towarowy firmy z Grupy LEGO. Niniejsza witryna nie jest sponsorowana, autoryzowana ani wspierana przez Grupę LEGO.
