Narodowe Centrum Badań
i Rozwoju

Operator Komponentu Programu: ASCEND

Szwajcarscy Partnerzy Komponentu Programu: Gdańsk University of Technology

Polscy Partnerzy Komponentu Programu: Empa; Siloxene AG

Wartość projektu (PLN): 4470897,59

Wartość projektu (CHF): 996900,10

Kwota dofinansowania (PLN): 4357879,36 

Kwota dofinansowania (CHF): 971699,82

Czas realizacji projektu: 1.07.2025 - 31.12.2027            

Adres strony: mostwiedzy.pl

Opis projektu:

Projekt ma na celu opracowanie zrównoważonych materiałów nowej generacji do anod baterii litowo-jonowych, przewyższających właściwościami dotychczasowe połączenie krzemu i grafitu. Jego podstawą jest nowy materiał hybrydowy Si/Sn@SiOxCy, złożony z krzemu i cyny osadzonych w matrycy tlenowęgliku krzemu. Dzięki swojej unikalnej strukturze i właściwościom chemicznym stanowi on obiecującą alternatywę dla tradycyjnych anod. Tlenowęglik krzemu (SiOC), opracowany z wykorzystaniem innowacyjnej chemii szwajcarskiego partnera Siloxene AG, może pełnić rolę wytrzymałej matrycy aktywnej, stabilizującej nanocząsteczki (pół)metali, takich jak krzem czy cyna. Pierwiastki te mogą tworzyć stopy z litem, co pozwala magazynować znacznie większe ilości tego pierwiastka niż w przypadku konwencjonalnego grafitu. Problemem pozostają jednak duże zmiany objętości tych materiałów podczas cykli ładowania i rozładowania, które prowadzą do uszkodzeń strukturalnych i skrócenia żywotności baterii. Aby temu zapobiec, konieczne jest ich osadzenie w stabilnej, nanoporowatej strukturze zdolnej do absorbowania naprężeń wynikających z rozszerzalności materiału. Taką funkcję pełni bogata w węgiel matryca SiOxCy, otrzymywana w procesie ceramiki pochodzenia polimerowego (polymer-derived ceramics, PDC). Tworzy ona solidny materiał nośny, w którym nanocząstki metalu są równomiernie rozmieszczone i trwale unieruchomione. Dzięki temu nie tylko zapobiega uszkodzeniom mechanicznym, lecz także poprawia charakterystykę elektrochemiczną w porównaniu z klasycznymi anodami grafitowymi. Efektem prac będzie nowa generacja wysokowydajnych, trwałych i bardziej zrównoważonych anod do baterii litowo-jonowych.

Akronim: BreadBiotic

Operator Komponentu Programu: Rebread Alcohol & Beverages Sp. z o.o.

Szwajcarscy Partnerzy Komponentu Programu: Eidgenössische Technische Hochschule Zürich

Polscy Partnerzy Komponentu Programu: -

Wartość projektu (PLN): 3 831 526,52

Wartość projektu (CHF): 854 336,09

Kwota dofinansowania (PLN): 3 252 009,14

Kwota dofinansowania (CHF): 725 117,98

Czas realizacji projektu: 01.07.2025 – 30.06.2028

Adres strony: rebread.com

Opis projektu:

Projekt kierowany przez konsorcjum Rebread i Laboratorium Biotechnologii Systemów Żywnościowych (FSB) na Politechnice Federalnej w Zurychu, ma na celu pionierskie opracowanie probiotycznych i postbiotycznych napojów bezmlecznych, wykorzystujących nadwyżki chleba jako unikalny substrat wzrostowy do fermentacji. Podejście to integruje zasady mikrobiologii żywności, inżynierii żywności, badań nad mikrobiotą jelitową i biotechnologii, z zasadami gospodarki o obiegu zamkniętym, aby ograniczyć marnowanie żywności i promować zrównoważone praktyki żywieniowe.
Projekt przebiega w kilku etapach: początkowo, przekształcenie nadwyżek chleba w spójny substrat fermentacyjny obejmuje opracowanie zawiesin chlebowych zdolnych do podtrzymywania wzrostu szczepów probiotycznych. Szczepy te zostaną poddane rygorystycznej selekcji w celu wyłonienia najlepszych kandydatów o wysokiej wydajności biomasy na tym niekonwencjonalnym substracie, produkcji cząsteczek przeciwzapalnych oraz przeżywalności w środowisku jamy ustnej, żołądka i jelit. Kompleksowe badania pozwolą ocenić wpływ fermentowanych mieszanek – zarówno żywych probiotyków, jak i nieżywotnych postbiotyków – na mikrobiotę jelitową, podkreślając ich potencjał w łagodzeniu dysbiozy wywołanej stanem zapalnym.
Następnie działania skoncentrują się na opracowaniu napoju, który zachowa właściwości sensoryczne i stabilność, jednocześnie zachowując właściwości probiotyczne i postbiotyczne przez cały okres przydatności do spożycia.
Walidacja zostanie przeprowadzona w skali pilotażowej w warunkach produkcyjnych, aby zapewnić spójną jakość napoju i wykonalność.
Docelowo projekt ma na celu dostarczenie gotowego do wprowadzenia na rynek napoju bezmlecznego, który spełni oczekiwania konsumentów w zakresie innowacyjnych rozwiązań probiotycznych, promując poprawę zdrowia jelit i zrównoważone systemy żywnościowe, a jednocześnie pogłębiając wiedzę naukową na temat zastosowań probiotyków i postbiotyków w produkcji żywności i napojów.

Akronim: DEPOION

Operator Komponentu Programu: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny

Szwajcarscy Partnerzy Komponentu Programu: Uniwersytet Nauk Stosowanych w Bernie, Szwajcarskie Federalne Laboratoria Materiałoznawstwa i Technologii

Polscy Partnerzy Komponentu Programu: The Batteries Sp. z o.o

Wartość projektu (PLN): 4 462 565,15

Wartość projektu (CHF): 995 042,17

Kwota dofinansowania (PLN): 4 185 209,15

Kwota dofinansowania (CHF): 933 198,61

Czas realizacji projektu: 01.06.2025 - 31.05.2027

Adres strony: linkedin.com/company/lukasiewiczpit/

Opis projektu:

Produkcja baterii półprzewodnikowych i uzyskanie odpowiedniej wydajności ogniw ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia celów zrównoważonego rozwoju. Połączenie najnowocześniejszych badań z zachowaniem konkurencyjności rynkowej pomoże w osiągnięciu przełomu w zaawansowanych technologiach baterii półprzewodnikowych. W ogniwie baterii wydajność zależy nie tylko od materiału użytego do elektrolitu i elektrod (warstw), ale także od procesu produkcyjnego. Decydującą rolę odgrywają mikrostruktura, stechiometria, fazy i grubość elektrolitu. Zasadniczo najnowocześniejszy elektrolit stały jest zoptymalizowany pod kątem doskonałej przewodności jonowej, pomijalnej przewodności elektrycznej, gęstości, grubości od 1 do 2 μm oraz pomijalnych strat rezystancji styków na stykach. W tym projekcie produkcja warstw półprzewodnikowych i montaż ogniw są realizowane z wykorzystaniem nowatorskich metod, które w połączeniu mogą przynieść kolejny krok naprzód w dziedzinie energii odnawialnej. Współpraca między The Batteries Sp. z o.o. (polskim startupem) a partnerami akademickimi w Szwajcarii i Polsce, z uwzględnieniem konkretnej niszy rynkowej, pozwoli na rozwiązanie tego problemu. W tym projekcie udowodnimy, że połączenie technologii MAR-HiPIMS do osadzania cienkich warstw, laserowych metod obróbki do kształtowania warstw i usuwania niewykorzystanego materiału oraz nowatorskiej techniki szybkiego spiekania do wytwarzania tarcz stosowanych w metodach osadzania pozwoli uzyskać elektrolity o przewodności jonowej ~10-6 S cm-1. Oznacza to, że złożone metody produkcji zintegrowane z linią produkcyjną poprawią jakość elektrolitu i dostarczą ogniwo baterii o doskonałej wydajności, przekraczającej 5000 cykli.

Akronim: FEMTOSHAPE

Operator Komponentu Programu: Fluence Technology Spółka z Ograniczoną Odpowiedzialnością

Szwajcarscy Partnerzy Komponentu Programu: Bern University of Applied Sciences

Polscy Partnerzy Komponentu Programu: -

Wartość projektu (PLN): 4 484 395,02

Wartość projektu (CHF): 999 909,69

Kwota dofinansowania (PLN): 3 756 418,86

Kwota dofinansowania (CHF): 837 588,93

Czas realizacji projektu: 01.07.2025 - 31.12.2027

Adres strony: fluence.technology

Opis projektu:

Interakcja dielektryków i półprzewodników z ultrakrótkimi impulsami laserowymi jest bardzo złożona, obejmując wiele zjawisk, stanów przejściowych i dynamiki, które obejmują zakres od femtosekund dla absorpcji elektronów do mikrosekund dla relaksacji sieci. Efekty nieliniowe, takie jak jonizacja wielofotonowa (MPI), umożliwiają różne procesy laserowe, w tym modyfikację objętościową, wiercenie i cięcie materiałów o pasmach wzbronionych za pomocą ultrakrótkich impulsów. Optymalne czasy trwania impulsów, intensywności szczytowe i kształty impulsów czasowych zależą od szerokości pasma wzbronionego i materiałowo-specyficznych współczynników nieliniowych. Aby oddzielnie zająć się MPI i jonizacją lawinową, z ich odrębnymi stałymi czasowymi dla nagrzewania swobodnych elektronów w pasmie przewodnictwa, potrzebne są bardziej elastyczne kształty impulsów czasowych. Metody eksperymentalne, takie jak dyskretne nakładanie wielu impulsów przy użyciu rozdzielania kryształami dwójłomnymi i ponowne łączenie z określonymi opóźnieniami, przybliżają dostosowane kształty impulsów czasowych, ale brakuje im elastyczności dla zastosowań przemysłowych. Obecnie żaden przemysłowy system laserowy femtosekundowy nie oferuje gotowego rozwiązania dla zmiennych kształtów impulsów niezbędnych do bezpośredniego rozwoju procesów. Projekt Femtoshape ma na celu przezwyciężenie tych ograniczeń. Dzięki symulacjom interakcji ALPS zidentyfikuje najbardziej korzystne kształty impulsów czasowych dla konkretnych procesów i materiałów o pasmach wzbronionych. Fluence wdroży elastyczny generator kształtu impulsów do swoich źródeł laserowych. W pierwszej fazie projektu zostanie zrealizowane źródło laserowe z elastycznym opóźnieniem impulsów femtosekundowych i pikosekundowych. W drugiej fazie laser zostanie zainstalowany w laboratorium ALPS w celu walidacji doskonałej kontroli procesu dla zastosowań na rynku mikroelektroniki.

Akronim: IMAGEUP

Operator Komponentu Programu: Instytut Geodezji i Kartografii

Szwajcarscy Partnerzy Komponentu Programu: Gamma Earth Sarl

Polscy Partnerzy Komponentu Programu: -

Wartość projektu (PLN): 4 377 117,25

Wartość projektu (CHF): 975 989,39

Kwota dofinansowania (PLN): 3 977 718,85

Kwota dofinansowania (CHF): 886 933,38

Czas realizacji projektu: 01.05.2025-30.04.2028

Adres strony: igik.edu.pl/pl/nauka-i-badania/projekty-badawcze/projekt-image-up-2/

Opis projektu:

Celem projektu IMAGE-UP jest kalibracja i walidacja metody rekonstrukcji nadrozdzielczej, celem jej dalszego zastosowania do analiz dedykowanych trzem sektorom odbiorców: rolnictwu precyzyjnemu, zarządcom infrastruktury energetycznej oraz instytucjom zarządzającym przestrzenią miejską.
Rekonstrukcja nadrozdzielcza polega na zwiększeniu rozdzielczości przestrzennej dzięki zastosowaniu modeli matematycznych. Dzięki temu zabiegowi, uzyskujemy większą szczegółowość obrazu i jesteśmy w stanie monitorować obiekty znacznie mniejsze niż na obrazie wyjściowym. W projekcie zastosowana zostanie metoda rekonstrukcji nadrozdzielczej autorstwa firmy Gamma Earth ze Szwajcarii. Metoda umożliwia nawet 10-krotne zwiększenie rozdzielczości obrazów Sentinel 2. Oznacza to, że rozdzielczość oryginalnego obrazu wynosząca 10 m (piksel ma rozmiar 10 na 10 m), zostaje podniesiona do 1 – 2 m.
W projekcie przyjęto hipotezę, że rekonstrukcja nadrozdzielcza wpływa na prawdziwość/ dokładność odpowiedzi spektralnej obiektów rejestrowanej przez satelitę. Innymi słowy, obraz po rekonstrukcji nadrozdzielczej może zawierać błędne informacje o obiektach. Żeby oszacować błąd oraz przeprowadzić kalibrację tej metody, celem zniwelowania błędu do poziomu akceptowalnego przez odbiorców końcowych, przeprowadzona zostanie kalibracja obrazów wynikowych, czyli ponowne uczenie modelu dla dedykowanych obszarów zastosowania, tzw. use casów. Dzięki temu podniesiona zostanie dokładność rekonstrukcji, a zatem gotowe obrazy satelitarne uzyskają wyższą wartość analityczną.
Na podstawie przeprowadzonej kalibracji, a następnie walidacji – sprawdzeniu z udziałem użytkowników końcowych, dostarczone zostaną 3 algorytmy, dedykowane wspomnianym powyżej sektorom odbiorców. Ten zabieg pozwoli na zwiększenie zaufania odbiorców końcowych do tej metody, intensyfikacji wykorzystania programu Copernicus, a także przyczynienia się do osiągnięcia SDGs poprzez zastosowanie technologii opartych na EO.
Rezultaty projektu będą składać się z 4 nowych i komercyjnie opłacalnych kluczowych wyników: zatwierdzonej metody rekonstrukcji nadrozdzielczej oraz trzech algorytmów, opartych na tych danych, dedykowanych wskazanym sektorom. 

Akronim: IntraMotionOCT

Operator Komponentu Programu: Politechnika Wrocławska

Szwajcarscy Partnerzy Komponentu Programu: Zaamigo AG

Polscy Partnerzy Komponentu Programu: -

Wartość projektu (PLN): 4 310 785,67

Wartość projektu (CHF): 961 199,08

Kwota dofinansowania (PLN): 3 967 877,63

Kwota dofinansowania (CHF): 884 739,03

Czas realizacji projektu: 01.10.2025-30.09.2027

Adres strony: 

Opis projektu:

Projekt ma na celu opracowanie pierwszego klinicznego skanera OCT do zastosowań stomatologicznych. To przełomowe urządzenie umożliwi szybkie, wysokorozdzielcze obrazowanie 3D powierzchni i struktur objętościowych w czasie poniżej jednej minuty, rozwiązując główne ograniczenia dotychczasowych prototypów OCT, takie jak wrażliwość na ruch, niska szybkość skanowania i brak dokładnych pomiarów metrycznych.
Badania skoncentrują się na zaprojektowaniu szybkiego systemu OCT, zdolnego do skanowania nawet ośmiokrotnie szybciej niż obecnie dostępne rozwiązania. Projekt obejmuje także miniaturyzację i integrację OCT z czujnikiem śledzenia pozycji opartym na sztucznej inteligencji. Kluczowym elementem będzie synchronizacja oraz interpolacja danych objętościowych OCT z danymi powierzchniowymi z ruchomego obiektu. Opracowane zostaną metody estymacji pozycji skanera na podstawie danych powierzchniowych oraz ich wykorzystania do korekcji zniekształceń ruchowych i uzyskania precyzyjnych, klinicznie użytecznych rekonstrukcji 3D.
Projekt realizowany jest we współpracy Politechniki Wrocławskiej (Polska) i firmy Zaamigo AG z Zurychu (Szwajcaria). Zespół z Wrocławia odpowiada za rozwój sprzętu OCT, bazując na doświadczeniu w systemach laserowych i optyce biomedycznej. Zaamigo wnosi kompetencje w zakresie AI, wizji komputerowej i obrazowania stomatologicznego.
Projekt przyniesie również istotny efekt społeczny. Dzięki szybkiej, dokładnej i nieinwazyjnej diagnostyce możliwe będzie wcześniejsze wykrywanie chorób jamy ustnej, obniżenie kosztów leczenia oraz poprawa dostępu do wysokiej jakości opieki stomatologicznej. Wyniki będą szeroko upowszechniane poprzez publikacje, konferencje oraz otwarte platformy, zgodnie z ideą otwartej nauki i międzynarodowej współpracy.

Akronim: MAUN

Operator Komponentu Programu: Sieć Badawcza Łukasiewicz-Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

Szwajcarscy Partnerzy Komponentu Programu: Inveel GmbH

Polscy Partnerzy Komponentu Programu: -

Wartość projektu (PLN): 4 483 994,61

Wartość projektu (CHF): 999 820,41

Kwota dofinansowania (PLN): 4 336 470,69

Kwota dofinansowania (CHF): 966 926,21

Czas realizacji projektu: 01.07.2025-30.06.2028

Adres strony: piap.lukasiewicz.gov.pl/badanie/projekt-maun

Opis projektu:

Projekt MAUN koncentruje się na opracowaniu inteligentnego systemu robotycznego zdolnego do generycznego chwytania obiektów oraz estymacji ich pozycji i orientacji przed, w trakcie i po chwycie. System wykorzystuje multimodalne bodźce, dane wizyjne oraz algorytmy AI. Bazą rozwiązania jest humanoidalna dłoń z nowatorską polimerową skórą wyposażoną w czujniki nacisku, temperatury i odległości.
W ramach projektu powstanie specjalistyczna biblioteka chwytów oraz zbiór danych, wspierane przez wirtualne środowisko symulacyjne. Dłoń zostanie zintegrowana z multimodalnymi sensorami i poddana testom laboratoryjnym na różnych obiektach. Trajektorie chwytania będą optymalizowane z udziałem człowieka poprzez teleoperację i śledzenie dłoni operatora.
Testy zostaną zautomatyzowane, a dłoń będzie pełnić rolę efektora w systemie robotycznym. Powstanie otwarty zbiór danych umożliwiający precyzyjną estymację pozycji obiektów, co zwiększy niezawodność manipulacji. Całość zostanie zweryfikowana pod kątem skuteczności chwytania i dokładności estymacji.

Akronim: MISAME

Operator Komponentu Programu: Cellis Sp. z o. o.

Szwajcarscy Partnerzy Komponentu Programu: University Hospital of Zürich

Polscy Partnerzy Komponentu Programu: -

Wartość projektu (PLN): 4 474 466,41

Wartość projektu (CHF): 997 695,86

Kwota dofinansowania (PLN): 3 650 188,62

Kwota dofinansowania (CHF): 813 902,2

Czas realizacji projektu: 01.06.2025-31.05.2028

Adres strony: cellis.eu

Opis projektu:

Projekt koncentruje się na zbadaniu odpowiedzi immunologicznej na MDC-735 - innowacyjną terapię przeciwglejakową opartą na makrofagach - oraz na identyfikacji klinicznych i farmakodynamicznych markerów odpowiedzi u pacjentów z glejakiem. Markery te mają kluczowe znaczenie w badaniach klinicznych fazy I i II.
Glejak, wysoce agresywny nowotwór mózgu, charakteryzuje się złożonym mikrośrodowiskiem guza (TME). Nasza innowacyjna terapia makrofagowa (MDC-735) wykazuje wysoką skuteczność przeciwko glejakowi, nie tylko eliminując komórki nowotworowe, ale również aktywując układ immunologiczny, wywołując odpowiedź immunologiczną oraz pamięć immunologiczną. Kluczowe jest zidentyfikowanie biomarkerów wskazujących na pozytywną odpowiedź biologiczną na MDC-735. Obiecującymi biomarkerami są cytokiny produkowane w TME przez komórki układu odpornościowego oraz komórki nowotworowe, ze względu na możliwość nieinwazyjnego pobierania próbek, dynamicznego monitorowania oraz efektywność kosztową.
Obecnie stosowane metody leczenia, takie jak radioterapia, inicjują odpowiedzi immunologiczne, które korzystnie modulują TME i promują „immunogenną śmierć komórek”, co wiąże się z uwalnianiem cytokin prozapalnych odgrywających kluczową rolę w rekrutacji limfocytów T, stanowiąc wskaźnik pozytywnej odpowiedzi terapeutycznej.
Projekt ten jest kluczowy dla oceny wyników wczesnej fazy badań klinicznych (First in Human), obejmującej niewielką grupę pacjentów. Wykazanie istotnych rezultatów klinicznych jest na tym etapie trudne, gdyż głównym celem jest ustalenie bezpieczeństwa terapii. Biomarkery wskazujące na potencjalną skuteczność zwiększają atrakcyjność oraz wartość terapii.​​

Akronim: MOBIALD

Operator Komponentu Programu: Centrum Badań i Rozwoju Technologii dla Przemysłu S.A.

Szwajcarscy Partnerzy Komponentu Programu: EMPA, Swiss Laboratories of Materials Science and Technology, Laboratory for Mechanics of Materials and Nanostructures

Polscy Partnerzy Komponentu Programu: Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie; MeasLine Sp. z o.o.

Wartość projektu (PLN): 4 646 320.32

Wartość projektu (CHF): 1 036 015.05

Kwota dofinansowania (PLN): 4 478 140.32

Kwota dofinansowania (CHF): 998515.05

Czas realizacji projektu: 01.04.2025-31.03.2027

Adres strony: cbrtp.pl/projekty/mobile-ald-system-for-in-vacuo-surface-science-measurements-mobiald

Opis projektu:

Projekt MOBIALD ma na celu dostarczenie rozwiązania pozwalającego na badanie mechanizmów reakcji powierzchniowych związanych z procesami osadzania warstw atomowych z fazy gazowej (ALD) przy użyciu plazmy, dzięki zastosowaniu mobilnego systemu ALD. 
Główne założenia projektu:
1. MOBIALD dostarczy demonstrator mobilnego systemu ALD z możliwością transferu próbek w próżni (in-vacuo) do badań w wysokiej i ultrawysokiej próżni (HV/UHV) – zarówno w krajowych jak i międzynarodowych laboratoriach specjalistycznych.
2. Projekt dostarczy dowodów pomiarów w zakresie nauki o powierzchni przeprowadzonych przy użyciu demonstratora mobilnego systemu ALD.
Pomiary właściwości powierzchni obejmują spektroskopię absorpcyjną w zakresie promieniowania rentgenowskiego (fluorescencję rentgenowską oraz pomiar całkowitego prądu elektronowego) realizowaną w polskim ośrodku synchrotronowym SOLARIS przez polskiego partnera AGH, a także badania spektroskopii fotoelektronów rentgenowskich (XPS) prowadzone na aparaturze laboratoryjnej AGH.
Cele naukowe obejmują charakterystykę nukleacji i wczesnych etapów wzrostu tlenków Al₂O₃, ZnO i Cu na powierzchniach metalicznych i hydroksylowanych, a w szczególności – sposób oraz zakres adsorpcji i chemisorpcji prekursorów gazowych ALD po każdym pół-cyklu sekwencyjnie dostarczanych gazów. Pomiar ten dostarczy informacji na temat kluczowych aspektów interfejsu oraz rosnącej warstwy, takich jak: stan chemiczny i elektronowy atomów oraz skład pierwiastkowy.
Projekt MOBIALD realizuje swoje główne cele dzięki konsorcjum łączącemu komplementarne kompetencje w następujących obszarach:
a) Symulacje reaktorów ALD w zakresie równomiernej temperatury i laminarnego przepływu gazów – szwajcarski partner badawczy EMPA,
b) Kontrola procesów gazowych i plazmowych ALD oraz bezpieczeństwo – polski partner badawczy CBRTP,
c) Badania powierzchni – polski partner badawczy AGH,
d) Projektowanie i wykonanie reaktorów procesowych – polski partner przemysłowy MeasLine.

Akronim: PIC4MIR

Operator Komponentu Programu: AIROPTIC SP Z O.O.

Szwajcarscy Partnerzy Komponentu Programu:  CSEM - The Swiss Centre for Electronics and Microtechnology; LIGENTEC    S.A.

Polscy Partnerzy Komponentu Programu: -

Wartość projektu (PLN): 5 325 933,25

Wartość projektu (CHF): 1 187 552

Kwota dofinansowania (PLN): 4 380 105,35

Kwota dofinansowania (CHF): 976 655,67

Czas realizacji projektu: 01.06.2025-31.05.2027

Adres strony: Airoptic

Opis projektu: 

Przemysł przetwórczy wymaga szybkich i dokładnych pomiarów gazów do sterowania procesami i zarządzania emisjami. Niezawodne, wydajne i ekonomiczne czujniki, dostępne w masowej produkcji, są pilnie potrzebne do pomiarów terenowych w czasie rzeczywistym. Spektroskopia bezpośrednia z wykorzystaniem przestrajalnych diod laserowych (TLD) stała się złotym standardem w przemysłowym pomiarze gazów ze względu na swoją szybkość, dokładność i czułość. Obszar średniej podczerwieni (MIR) (~3,3 µm) charakteryzuje się silną absorpcją wielu gazów, w tym węglowodorów (metan, CO₂, CO), lotnych związków organicznych (LZO), tlenków siarki i tlenków azotu. Brakuje jednak kompaktowych, szeroko przestrajalnych i niedrogich laserów MIR; obecne rozwiązania opierają się na wielu laserach, co zwiększa ich rozmiar, koszt i złożoność.

Projekt PIC4MIR ma na celu opracowanie zminiaturyzowanego, przestrajalnego lasera MIR w temperaturze pokojowej poprzez konwersję emisji lasera telekomunikacyjnego na zakres MIR za pomocą nieliniowych procesów optycznych na małym chipie. Lasery telekomunikacyjne oferują dojrzałą, ekonomiczną technologię o wąskiej szerokości pasma, dużej mocy i szerokim zakresie przestrajania, ale ich nieliniowe systemy konwersji częstotliwości są nieporęczne i nieefektywne. Projekt PIC4MIR proponuje stworzenie modułu konwersji częstotliwości z wykorzystaniem zaawansowanych fotonicznych układów scalonych (PIC), łączących nieliniowe możliwości cienkowarstwowych niobianów litu (TFLN) z niskostratnymi układami PIC z azotku krzemu.

Udana demonstracja modułu PIC4MIR zaowocowałaby powstaniem kompaktowego, wielofunkcyjnego czujnika, znacznie obniżającego koszty wdrożenia i eksploatacji w zastosowaniach takich jak kontrola spalania, wychwytywanie dwutlenku węgla i monitorowanie czystości paliwa wodorowego w warunkach przemysłowych.

Akronim: QCVCSEL

Operator Komponentu Programu: Politechnika Łódzka

Szwajcarscy Partnerzy Komponentu Programu: ETH Zurich

Polscy Partnerzy Komponentu Programu: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki; Politechnika Wrocławska; Airoptic Spółka z oo

Wartość projektu (PLN): 4 761 756,29

Wartość projektu (CHF): 1 061 754,43

Kwota dofinansowania (PLN): 4 481 456,29

Kwota dofinansowania (CHF): 999 254,43

Czas realizacji projektu: 01.09.2025-31.08.2028

Adres strony:

Opis projektu:

W zakresie spektralnym średniej podczerwieni (MIR), obejmującym długości fal od 3 do 30 μm, wiele cząsteczek wykazuje silne linie absorpcyjne. Zminiaturyzowane optyczne sensory gazów oparte na spektroskopii absorpcyjnej w MIR są idealne do zastosowań przemysłowych, środowiskowych i medycznych. Niezbędne dla tych sensorów są kompaktowe, energooszczędne lasery pracujące w trybie jednomodowym. Najlepszym rozwiązaniem pozostają obecnie lasery kaskadowe kwantowe (QCL), w których emisja wymuszona zachodzi w wyniku przejść elektronowych w paśmie przewodnictwa. Jednak QCL wymagają wysokich gęstości prądu progowego (≥0,5 kA/cm²) i odprowadzają znaczną moc w postaci ciepła (rzędu kilku watów), co utrudnia ich wykorzystanie w aplikacjach przenośnych. Aby obniżyć prąd progowy w konwencjonalnych laserach półprzewodnikowych opartych na rekombinacji elektron–dziura, stosuje się konfigurację lasera VCSEL. VCSEL-e oferują emisję jednomodową, niewielkie rozmiary i wysoką gęstość integracji. Konfiguracja ta nie była jednak możliwa w przypadku QCL ze względu na regułę wyboru dla przejść międzypasmowych, która wymaga, aby pole elektryczne modu optycznego było prostopadłe do płaszczyzny studni kwantowych. W niniejszym projekcie zostanie po raz pierwszy zrealizowany QC VCSEL od czasu, gdy trzydzieści lat temu Jerome Faist i współpracownicy zademonstrowali pierwszy QCL. QC VCSEL będzie wyposażony w podfalową siatkę zintegrowaną z QCL jako jedno ze zwierciadeł, co umożliwi zarówno emisję wymuszoną, jak i rezonans światła w osi pionowej. Takie rozwiązanie łączy zalety VCSEL-i i QCL-i, zapewniając emisję jednomodową w zakresie MIR z wysokiej jakości wiązką o profilu Gaussa, minimalną dywergencją oraz prądem progowym dziesięciokrotnie niższym niż w obecnych QCL. Celem jest wykorzystanie QC VCSEL jako spójnego źródła światła w systemie analizatora gazów Airoptic, co umożliwi opracowanie ekonomicznych i energooszczędnych źródeł laserowych w średniej podczerwieni dla masowych zastosowań w detekcji gazów.

Akronim: SWIRLS

Operator Komponentu Programu: Politechnika Wrocławska

Szwajcarscy Partnerzy Komponentu Programu: Swiss Federal Institute of Technology Zurich

Polscy Partnerzy Komponentu Programu: Wojskowa Akademia Techniczna; VIGO Photonics S.A.

Wartość projektu (PLN): 4 644 714,85

Wartość projektu (CHF): 1 035 657,07

Kwota dofinansowania (PLN): 4 367 568,28

Kwota dofinansowania (CHF): 973 860,21

Czas realizacji projektu: 01.10.2025-30.09.2028

Adres strony: SWIRLS

Opis projektu:

Projekt SWIRLS (Sensitive Wideband Infrared Laser Spectroscopy, Wysokoczuła szerokopasmowa spektroskopia laserowa w podczerwieni) ma na celu opracowanie nowej klasy urządzeń optycznych do szybkiej, szerokopasmowej i wysokorozdzielczej spektroskopii laserowej w zakresie średniej podczerwieni, gdzie substancje lotne o negatywnym wpływie na żywe organizmy i jakość powietrza mają swoje unikalne szczegóły absorpcyjne. Do tego celu wykorzystane będą kwantowe lasery kaskadowe z modulacją mikrofalową oraz nowe detektory na bazie supersieci typu II.