W tej chwili istnieją w Instytucie dwie główne ścieżki tematyczne, które są jednocześnie odpowiedzią na nowe wyzwania. Pierwszą są działania w kierunku tzw. „Green Chemistry”, co obejmuje m. in. odkrywanie nowych metodologii syntezy, tak by w przyszłości zmniejszyć ilość odpadów powstających przy produkcji np. leków.
Drugim obszarem są barwniki funkcjonalne, czyli takie, których zastosowanie nie polega na barwieniu przedmiotów, a na wykorzystywaniu w nowoczesnych technologiach. Dobrym przykładem są elektroluminescencyjne diody organiczne stosowane np. w ekranach smartfonów. Barwniki funkcjonalne są także wykorzystywane w obrazowaniu fluorescencyjnym (m.in. nowotworów) oraz w konstrukcji organicznych ogniw słonecznych, które walczą na rynku z klasycznymi ogniwami krzemowymi. Ich zaletą jest to, że są lżejsze, co sprawia, że można je montować na dachach starszych budynków.
Badania nad nowoczesną pamięcią
W ICHO PAN trwają prace nad stworzeniem nowego rodzaju nowoczesnej pamięci, która posiada większą gęstość zapisu. Nowatorskie cząsteczki ulegają pod wpływem napięcia przełączeniu z formy A w formę B, dzięki czemu uzyskujemy binarny zapis informacji. Jest to nowatorska koncepcja, co budzi zainteresowanie takich firm jak NVIDIA.
Barwniki w służbie eksploracji kosmicznej
Instytut bierze także udział w unikalnym projekcie dotyczącym eksploracji przestrzeni kosmicznej. Projekt realizowany jest przez konsorcjum 7 europejskich podmiotów naukowych (https://apace-biolaser.unifi.it/). Założeniem jest opracowanie lasera, który „pompowany” będzie energią słoneczną. Wykorzystane mają w nim być odpowiedniej klasy barwniki, które odpowiednio ułożone w przestrzeni mogą efektywnie zbierać światło słoneczne, które następnie jest koncentrowane i wykorzystywane jako energia do tworzenia i napędzania lasera. Cała aparatura ma się znajdować na satelicie, a pozyskana energia będzie wykorzystywana na stacji kosmicznej.
- Można powiedzieć, że jest to jeden z najbardziej ambitnych projektów realizowanych obecnie w polskiej chemii, ocierający się o science-fiction - mówi profesor Gryko.
W pogoni za litem
W ramach swojej pracy badawczej w Instytucie dr Kajetan Dąbrowa realizuje projekt finansowany przez Narodowe Centrum Nauki, którego celem jest opracowanie prostych układów chemicznych do selektywnej ekstrakcji soli litu. Lit to pierwiastek o strategicznym znaczeniu, ponieważ jest podstawowym składnikiem baterii litowo-jonowych, napędzających rozwój elektromobilności. Obecnie stosowane metody jego pozyskiwania są kosztowne, czasochłonne i ograniczone do kilku lokalizacji na świecie, głównie w tzw. trójkącie litowym (Chile, Argentyna, Boliwia). Zespół kierowany przez dr Dąbrowę odkrył, że pochodne związku znanego od 40 lat jako selektywny receptor sodu mogą nieoczekiwanie posłużyć do skutecznej i selektywnej ekstrakcji litu z solanek oraz zużytych baterii. Opracowana metoda wyróżnia się prostotą syntezy i niskimi kosztami, co może znacząco usprawnić proces pozyskiwania litu i obniżyć związane z tym wydatki. Jest to obecnie jedyne tego typu rozwiązanie na świecie, o wysokim potencjale wdrożeniowym.
Jakub Maksymowicz