ΣΥΝΘΕΣΗ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. Στέργιος Πίσπας Διευθυντής Ερευνών ΙΘΦΧ
ΣΥΝΘΕΣΗ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ ΥΛΙΚΩΝ Ε. Ι. Καμίτσος Γ. Χρυσικός Β. Γκιώνης Μ. Κομπίτσας Γ. Μούσδης Σ. Πίσπας Ν. Ταγματάρχης Μ. Κάνδυλα Δ. Παλλές
Σχεδιασμός λειτουργικότητας σε υάλους μέσω σύνθεσης ή επίδρασης εξωτερικών αιτίων Σύνθεση Νανοδομημένα άμορφα υλικά προηγμένης λειτουργικότητας E.I. Kαμίτσος, Δ. Παλλές, Χ.Π. Βαρσάμης (+ E. Σημαντήρας, A. Βεγίρη) Ηλεκτρο-θερμική πόλωση during poling Ioνεναλλαγή / Ηλεκτροθερμική πόλωση / Χημεία cation migration anode cathode Νανο-δίαυλοι ιόντων Li σε βορικές υάλους υψηλής ιοντικής αγωγιμότητας για ηλεκτροχημικές εφαρμογές after poling depletion zone (3-10 m below anode) Μετατροπή υάλων σε υλικά με μη-γραμμικές οπτικές ιδιότητες Ύαλοι στη φωτονική Κατευθυνόμενη ανάπτυξη μεταλλικών νανο-σωματιδίων εκτύπωση νανοδομών Αντικατάσταση Ο με N Γένεση δεύτερης αρμονικής (SHG) Καινοτόμες φωτονικές διατάξεις Συνεργασία με State Polytechnical University, Saint Petersburg, Russia
Νανοδομημένα άμορφα υλικά προηγμένης λειτουργικότητας E.I. Kαμίτσος, Δ. Παλλές, Χ.Π. Βαρσάμης (+ E. Σημαντήρας, A. Βεγίρη) Σύνθεση καθαρής υάλου τελλουρίας & ηλεκτρο-θερμική πόλωση τελλουριτικών υάλων για γένεση ενισχυμένης 2 ης αρμονικής 0.0 SHG Καθαρή ύαλος TeO 2 Highly cited JNCS 2017, 2018 Επίδραση ισχυρών παλμικών lasers (fs) στη δομή υάλων: μελέτη & εφαρμογές 5 as (Si-O-Si) 1083 ULE: τιτανο-πυριτική ύαλος JAP, 2018 Absorption coefficient (10 4 cm -1 ) 4 3 2 1 0 4 3 Heat Flow (W/g) -0.5-1.0-1.5-2.0-2.5-3.0-3.5 ULE2 460 250 ULE0 pure TeO 2 glass 2 464 1 803 0 0 300 600 900 1200 0.0-80 -60-40 -20 0 20 40 60 80 Συνεργασία με Inst. Appl. Physics, Abbe Center of Photonics, Friedrich-Schiller Univ. Jena, Germany Endo 0.14 0.12 0.10 0.08 endpoint 310.7 o C as (TiO 4 ) 807 941 fs larer irradiation 952 midpoint T g =306.7 o C onset T g =303.1 o C 290 300 310 320 330 340 200 240 280 320 360 Temperature ( o C) 1096 Wavenumbers (cm -1 ) T c =373.8 I 2ω / I 2 ω scaled SHG signal [V-1 ns -1 ] 20.0m 15.0m 10.0m 5.0m Relative density change, / o (%) 10 8 6 4 2 0 0.05Na 2 O-0.25ZnO-0.70TeO 2 λ ω =1550 nm laser power 120 μj poling @ 260 o C, 3 kv, 40 min sp pp Rotation stage angle (θ), [ o ] ULE2 ULE1 ULE0 v-sio 2 ULE3-2 139 141 143 145 Si-O-Si angle (degrees)
Μη-παρεμβατικά δονητικά φασματοσκοπικά εργαλεία Γ. Χρυσικός, Β. Γκιώνης Χημικές διεργασίες στη διεπιφάνεια στερεών-αερίων. Αυτοοργάνωση. Σμεκτίτες: H 2 O/D 2 O ως μοριακός αισθητήρας επιφανειακού φορτίου 0.6 LC= 0.60-0.030( -2686) N=21, R 2 =0.96, =0.02 New non-invasive tools Layer charge, e/pfu 0.5 0.4 0.3 0.2 Applied Clay Science, 2018 0 2 4 6 8 10 12 14 OD w -2686), cm -1
Χαμηλοδιάστατοι Υβριδικοί Ανόργανοι Οργανικοί Περοβσκίτες Γ. Α. Μούσδης Γενικός Τύπος A x M y X z (A= Αμίνη ή μίγμα αμινών M=Pb, Sn, Bi, Sb, κ.λ.π, X=Cl, Br, I, ή μίγμα τους [CH 3 SC(NH 2 ) 2 ]BiI 4 Εφαρμογές: Φωτοβολταϊκά, Φωτοανιχνευτές OLEDs Μικρολέιζερς, Μη γραμμικά οπτικά Ηλεκτρονικά (TFTs) Eur. J. Inorg. Chem., 2017 Οπτική Απορρόφηση (α.μ.) 372 0D 460 1D 510 2D Pb based Perovskites 300 400 500 600 700 800 [CH 3 SC(NH 2 ) 2 ]BiI 4 300 400 500 600 700 800 λ (nm) 3D 750 Φθορισμός (α.μ.)
Χρήση της σύγχρονης φθορισμομετρίας στην πιστοποίηση τροφίμων Γ. Α. Μούσδης Διάκριση βρώσιμου από μη βρώσιμο ελαιόλαδο με βάση την χημειομετρική ανάλυση φασμάτων σύγχρονης φθορισμομετρίας 180 180 Διάκριση Ελληνικού από εισαγόμενο αγελαδινό γάλα 160 160 140 140 120 120 Δλ (nm) 100 80 60 40 20 Βρώσιμο Ελαιόλαδο 300 400 500 600 700 λ (nm) Δλ (nm) 300 400 500 600 700 λ (nm) Τριδιάστατα φάσματα σύγχρονου φθορισμού 100 80 60 40 20 Μη Βρώσιμο Ελαιόλαδο (ΛΑΜΠΑΝΤΕ) Κύρια φθορίζοντα συστατικά του αγελαδινού γάλακτος Γράφημα της ανάλυσης των φασμάτων με την μέθοδο Ανάλυσης Κύριων Συνιστώσων J. Agric. Food Chem., 2011 Διάκριση Ελληνικών από εισαγώμενα αγελαδινά γάλατα με χημειομετρική ανάλυση φασμάτων σύγχρονου φθορισμού
Συμπολυμερή κατά συστάδες, νανοδομές και υβριδικά νανοϋλικά Σ. Πίσπας Σύνθεση Αυτοοργάνωση Νανοτεχνολογικές εφαρμογές Εξειδικευμένες τεχνικές συνθετικής χημείας για στοχευμένη σύνθεση συμπολυμερών και τον μοριακό προγραμματισμό των ιδιοτήτων τους Σφαιρικά μικκήλια Κυλινδρικά μικκήλια Συμπολυμερές δύο συστάδων Διαλύματα Κυστίδια Ανάπτυξη λειτουργικών νανοδομών και νανοδομημένων ανόργανωνοργανικών υβριδικών υλικών Τροποποίηση επιφανειών-επαγωγή λειτουργικότητας Νανομεταφορείς αντικαρκινικών φαρμακομορίων, γονιδιακή θεραπεία και θεραπευτικών ενώσεων πρωτεϊνικής/πεπτιδικής φύσεως Σφαίρες Στερεή Φάση Κύλινδροι Διπλό Γυροϊδές Φύλλα Νανοαντιδραστήρες για την παραγωγή ανόργανων νανοσωματιδίων με οπτικές, μαγνητικές και καταλυτικές ιδιότητες Διαφορετικές αυτοοργανούμενες νανοδομές με τεράστιες δυνατότητες εφαρμογής στην νανοτεχνολογία
Συμπολυμερή κατά συστάδες, νανοδομές και υβριδικά νανοϋλικά Σ. Πίσπας Κατιοντικά συμπολυμερή για την μεταφορά sirna Μαγνητικά ενισχυόμενη έκφραση γονιδιώματος μέσω μαγνητοσυμπλόκων 200 Transfection Magnetofection Li POEGMA-b-PVBTMAC n Int. J. Pharm., 2017 Τροποποίηση επιφανειών με πολυμερικά μικκήλια για την ακινητοποίηση ενζύμων Transfection effectiveness, % 150 100 50 0 Lipofectamine p0.16 p0.33 p0.5 p3 Langmuir, 2014 Υβριδικές επιστρώσεις συμπολυμερών/πρωτεϊνών για την καλλιέργεια κυττάρων n NH SO 3 Na m COONa PtBS-b-SCPΙ Langmuir, 2015 LYS@PtBS-b-SCPI@Au PtBS-b-SCPI@Au HeLa Cells@ PS-b-P2VP/LYS@SiO 2
Νανοδομημένα υλικά με βάση τον άνθρακα Ν. Ταγματάρχης Αζαφουλερένιο C59N σε καταστάσεις διαχωρισμένων φορτίων μεγάλης διάρκειας ζωής (20 ms) για ηλιακές κυψέλες N-doped Φουλερένια Αζαφουλερένιο C59N με κύκλο-πάρα-φαινυλένιο [10]CPP για παραγωγή CNTs με ελεγχόμενα χαρακτηριστικά Adv. Funct. Mater., 2018 Angew. Chem. Int. Ed., 2018 Νανοκέρατα Άνθρακα CNHs Αποσυσσωματωμένα CNHs Νανοτελείες Άνθρακα CNDs Υβρίδια με MoS 2 για παραγωγή H 2 Angew. Chem. Int. Ed., 2016 Chem. Eur. J., 2018
Νανοδομημένα υλικά με βάση τον άνθρακα Ν. Ταγματάρχης Φωτοκατάλυση για παραγωγή H 2 Γραφένιο Φωτοκατάλυση με μεταλλικές νανοσυστάδες/γραφένιο ACS Appl. Mater. Interf., 2016 Nanoscale, 2017 Διδιάστατα (2D) Φυλλόμορφα Διχαλκογενίδια Μετάλλων Μετάπτωσης Αποφύλλωση MoS 2 & WS 2 Ομοιοπολική χημική τροποποίηση με 1,2-διθειολάνια Ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις με πορφυρίνες Chem. Commun., 2015 npj 2D Mater. Appl., 2017 ACS Appl. Mater. Interf., 2018
Ανάπτυξη Νανοδομών με Laser Μ. Κομπίτσας, Μ. Κάνδυλα Τυπική διάταξη PLD Εργαστηριακή διάταξη PLD Μορφολογία επιφάνειας λεπτού υμενίου ZnO (α) ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM), (β),(γ) μικροσκοπία ατομικής δύναμης (AFM), (α) (β) 2D (γ) 3D Εξέλιξη τεχνικής PLD με την χρήση 2 στόχων και 2 laser για ελεγχόμενη εμφύτευση προσμίξεων σε λεπτά υμένια ΜΟ Χ. Οι προσμίξεις καθορίζουν τις μορφολογικές, δομικές και οπτο-ηλεκτρονικές ιδιότητες των υμενίων ΜΟ Χ Αρχή της τεχνικής PLD με 2 laser και 2 στόχους Εμφύτευση χρυσού σε υμένιο NiO, σχέση συγκέντρωσης χρυσού και ροής φωτονίων laser Νανοσωματίδια χρυσού στην επιφάνεια υμενίων NiO:Au με την (α) μικρότερη τιμή, (β) μεγαλύτερη τιμή ροής φωτονίων laser Thin Solid Films, 2007 (α) (β) ΙΘΦΧ ΣύνθεσηΥλικών με Laser ΕΙΕ-60 χρόνια, 10 Οκτ. 2018
ΙΘΦΧ Λειτουργικά Νανοδομημένα Υλικά ΕΙΕ-60 χρόνια, 10 Οκτ. 2018 Ανίχνευση Τοξικών Αερίων με Λεπτά Υμένια Μεταλλικών Οξειδίων Μ. Κομπίτσας, Μ. Κάνδυλα Πειραματική διάταξη για την ηλεκτροχημική ανίχνευση αερίων Ανίχνευση Η 2 με υμένιο NiO σε θερμοκρασία λειτουργίας 183 C στην περιοχή 1% - 0.05% Η 2 /αέρα Αύξηση της ευαισθησίας αισθητήρα Η 2 δια μέσου εμφύτευσης νανοσωματιδίων παλλαδίου Pd σε υμένιο NiO: (a) 8x10-3 %, (b) 3x10-4 % (Χ26) STABILITY Επιλεκτική ανίχνευση CO αναφορικά με CH 4 με χρήση αισθητήρα CuO με εμφύτευση νανοσωματιδίων χρυσού Au. SENSITIVITY SELECTIVITY 3S CRITERIUM FOR A GOOD SENSOR Materials Letters, 2014
Νανοτεχνολογία με κατεργασίες laser M. Κάνδυλα Μικρο/νανοκατεργασμένο πυρίτιο: μια καινούρια μορφή του πυριτίου με νέες λειτουργικότητες Πλασμονική οπτική παγίδευση πάνω από νανοσωματίδια χρυσού σε νανο-si Μικρο-Si Ανέπαφη ακινητοποίηση Δύναμη παγίδευσης x10 κυττάρων κ.α. για ιατρική και έρευνα Scientific Reports, 2016 Υβριδικά νανοϋλικά Νανο-Si Συνδυασμός νανο-πυριτίου με AuNPs για ενίσχυση φασματοσκοπικών Επίδραση ισχύος laser χαρακτηριστικών γραφενίου. Εφαρμογές χημειο/βιο-αισθητήρων
Έσοδα, KEuro Εργαστήριο Φασματοσκοπικών Εφαρμογών του ΙΘΦΧ (1997- ) Γ. Χρυσικός, Β. Γκιώνης 2008-2017 120 5 μακροχρόνιες συμβάσεις 24 εταιρίες 115 έργα παροχής υπηρεσιών (ορυκτά, επιστρώματα, φάρμακα, πολυμερή, χημικά) 100 80 60 40 Έσοδα >430 keuro (μη επιδοτούμενα έργα) 20 0 2008 2010 2012 2014 2016 2018 Βασική έρευνα Εφαρμογές πεδίου