Tlenowo-cynkowe materiały przyszłości

Naukowcy z Wydziału Chemicznego opracowali metodę wytwarzania nanomateriałów na bazie tlenku cynku (ZnO) z prekursorów metaloorganicznych. Technologię wdrożyła, a następnie rozwinęła firma Nanoxo. Rozwiązanie może znaleźć wiele zastosowań w przemyśle, a ostatnio zostało docenione w konkursie promującym polskie innowacje.

Nagrodzone nanomateriały to multifunkcjonalne kropki kwantowe tlenku cynku (ZnO) i nanocząstki nadtlenku cynku (ZnO2). Wyróżniają się przede wszystkim długotrwałą stabilnością (bez względu na warunki przechowywania) i możliwością tworzenia roztworów koloidalnych w dowolnie wybranym medium. Wyjątkowy jest także proces ich powstawania. A to dlatego, że pozwala na wytwarzanie nanomateriałów w sposób kontrolowany i powtarzalny. Dzięki temu charakteryzują się one unikalną na skalę światową jakością i jednorodnością oraz wysokim stopniem czystości. Co ważne, finalne właściwości mogą być dostosowywane do konkretnego zastosowania już na etapie syntetycznym.

Nanocząstki ZnO2 dodatkowo wykazują wysoką aktywność antybakteryjną. Są również bezpieczne i biozgodne. W przeciwieństwie do innych nanomateriałów półprzewodnikowych nie zawierają metali ciężkich oraz żadnych pozostałości z procesu syntetycznego, a pomimo niewielkich rozmiarów nie wykazują znacznych efektów cytotoksycznych.

Tak opracowane bezpieczne nanostruktury tlenowo-cynkowe mogą zostać wykorzystane w wielu obszarach życia codziennego oraz przemyśle. Potencjalne zastosowania to m.in. pigmenty luminescencyjne, transparentne lakiery i tusze do zastosowań antyfałszerskich, znaczniki w procesie sortowania i utylizacji odpadów oraz luminescencyjne powłoki dekoracyjne. Materiały sprawdzą się też w transparentnych powłokach wykazujących długotrwałe właściwości antybakteryjne, antywirusowe i antygrzybiczne, środkach wspomagających leczenie ran i opatrunkach, nanostrukturalnych filtrach UV, w fotowoltaice czy diodach QLED.

Metoda wytwarzania nanomateriałów na bazie tlenku cynku (ZnO) została opracowana przez dr inż. Małgorzatę Wolską-Pietkiewicz, Marię Jędrzejewską i prof. Janusza Lewińskiego z Wydziału Chemicznego. Firma Nanoxo wdrożyła technologię w 2020 roku. Potem zaprojektowała nowe syntetyczne podejście do wytwarzania nanocząstek nadtlenku cynku (ZnO2).

To kompleksowe rozwiązanie zostało wyróżnione w konkursie Polski Produkt Przyszłości w kategorii Produkt Przyszłości Przedsiębiorcy. Za sukcesem stoi kilkuosobowy zespół: dr inż. Małgorzata Wolska-Pietkiewicz (Wydział Chemiczny PW, CTO Nanoxo – kierownik projektu), prof. dr hab. inż. Janusz Lewiński (Wydział Chemiczny PW, założyciel Nanoxo), mgr inż. Julia Wielgórska (realizuje doktorat wdrożeniowy w firmie Nanoxo), mgr inż. Maria Jędrzejewska (doktorantka na Wydziale Chemicznym PW), dr inż. Łukasz Sadowski (COO Nanoxo), mgr inż. Emil Bojarski (CEO Nanoxo).

Konkurs Polski Produkt Przyszłości promuje najbardziej innowacyjne produkty i technologie wytwarzane w Polsce. Są to nowości z różnych obszarów techniki, m.in. z branży medycznej, farmaceutycznej, elektronicznej i chemicznej. W tym roku konkurs odbył się po raz 24. Organizują go Polska Agencja Rozwoju Przedsiębiorczości oraz Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.

Więcej informacji na stronie Wydziału Chemicznego