9 października Narodowe Centrum Nauki ogłosiło laureatów swojej dorocznej nagrody dla wybitnych, zatrudnionych w Polsce, naukowców realizujących badania podstawowe. Nagrodę w kategorii nauk ścisłych i technicznych odebrał prof. Wiktor Lewandowski z Wydziału Chemii UW.

Tegoroczna gala wręczenia Nagrody NCN odbyła się 9 października w Muzeum Sztuki i Techniki Japońskiej Manggha w Krakowie. Wyróżnienie przyznawane jest od 2013 roku, są nim nagradzani zatrudnieni w Polsce naukowcy, którzy osiągnęli znaczące sukcesy w ramach badań podstawowych. Nagroda w wysokości 50 tys. zł co roku wędruje do przedstawicieli trzech grup dyscyplin: nauk humanistycznych, społecznych i o sztuce, nauk o życiu oraz nauk ścisłych i technicznych.

Chemik materiałowy

Laureatem Nagrody NCN 2024 w kategorii nauk ścisłych i technicznych jest prof. Wiktor Lewandowski, kierownik Pracowni Syntezy Nanomateriałów Organicznych na Wydziale Chemii UW.

– To w dużej mierze nagroda zespołowa. Obecnie bardzo trudno byłoby prowadzić badania w pojedynkę. Na ten sukces złożył się wspólny wysiłek współpracujących ze mną studentów, doktorantów i kolegów-badaczy. Nagroda NCN jest z jednej strony olbrzymim wyróżnieniem i docenieniem dotychczasowej pracy, a z drugiej zachętą do kontynuacji tej drogi – mówi prof. Wiktor Lewandowski.

Z wykształcenia jest chemikiem i biotechnologiem. Pasję do nauki pielęgnuje od szkoły podstawowej, gdzie zafascynował się chemią jako tą dziedziną, która na podstawie eksperymentów umożliwia obiektywne wnioskowanie o rzeczywistości. Na studiach poszerzył swoje zainteresowania o biotechnologię. Sam o sobie mówi jako o chemiku materiałowym lub nanotechnologu, choć szerokie spektrum badanych przez niego zagadnień nie pozwala w tym przypadku na proste „zaszufladkowanie”.

– Do tego, żeby materiały w ogóle powstały, potrzebujemy narzędzi chemicznych. Aby zrozumieć ich właściwości, potrzebujemy narzędzi fizycznych. Jeszcze inne są konieczne do opisu ich różnorodnych zastosowań. Stąd konieczność interdyscyplinarności prowadzonych przez nas badań. Mamy m.in. współpracowników zajmujących się rozwijaniem teorii i metod matematycznych w analizie materiałów, prowadzimy badania fizyko-chemiczne, w zespole korzystamy również z pomocy biologów i chemików – tłumaczy prof. Lewandowski.

Zespół laureata składa się z naukowców pracujących zarówno na Uniwersytecie Warszawskim (to m.in. prof. Paweł W. Majewski z Wydziału Chemii), jak i w innych polskich oraz zagranicznych instytucjach. Wśród tych ostatnich są ośrodki z Hiszpanii, Niemiec, Wielkiej Brytanii, Japonii czy Stanów Zjednoczonych.

Światło w sprężynce

Kiedy mówimy o badaniach prowadzonych przez prof. Wiktora Lewandowskiego, najprościej jest myśleć o trzech fundamentalnych zagadnieniach: nanotechnologii, fotonice i chiralności.

– Myślę, że każdy z nas chociaż raz w życiu miał w ręku podstawowy produkt nanotechnologii. To testy covidowe albo ciążowe. Pojawiają się na nich charakterystyczne czerwone linie, które w rzeczywistości stanowią nanocząstki złota. Te drobiny bardzo silnie oddziałują ze światłem, więc do produkcji wspomnianych testów potrzebujemy ich niewielkiej ilości. To jeden z tych przejawów nanotechnologii, który wyjaśnia nam, dlaczego warto zmniejszać materiały do bardzo małej skali i łączyć je z fotoniką – mówi prof. Lewandowski.

Fotonika to nauka o tym, jak produkować światło, a następnie je wykrywać i nim manipulować. Światło jest bardzo szybkie, za jego pomocą można bardzo szybko przesyłać informacje.

– Przewiduje się, że następcą Wi-Fi będzie tzw. Li-Fi lub Visible Light Communication. Mówiąc obrazowo, obecnie, aby połączyć monitor z komputerem, potrzebuję kabli. Nie mogę tego zrobić za pośrednictwem Bluetooth czy Wi-Fi, ponieważ występuje problem z przepustowością. Następny krok związany jest z nową technologią opartą na obecności specjalnych diod w urządzeniach, które będą mogły się między sobą komunikować za pomocą światła widzialnego – wyjaśnia badacz.

Prof. Lewandowski zamierza zatem wytwarzać takie materiały nanotechnologiczne, które pozwolą na pokonywanie aktualnych barier technologii fotonicznych. Szczególnym zainteresowaniem w tym zakresie naukowiec darzy zjawisko polaryzacji kołowej, w której fala świetlna oscyluje jak sprężyna skręcona w prawą lub lewą stronę. Dzięki niej możliwe będzie m.in. przyspieszenie i udoskonalenie komunikacji np. w robotach autonomicznych czy wspomaganie ostrości widzenia chirurgów podczas zabiegów endoskopowych.

– Ostatnim elementem, który nas interesuje, jest chiralność. Najprostszym przykładem ja obrazującym są nasze dłonie – właściwie identyczne, lecz mające się do siebie jak odbicia lustrzane. Kołowo spolaryzowane światło można również w skrócie określić jako światło chiralne. Aby móc je wytwarzać lub odbierać selektywnie, potrzebujemy materiałów o takich samych cechach, podobnych do skręconych w prawo lub lewo sprężynek czy helis. To relacja porównywalna do tej, którą ma ręka z rękawiczką. Takie materiały – w których związki organiczne łączą się z nanocząstkami – chcemy właśnie wytwarzać – dodaje prof. Wiktor Lewandowski.