Nazwa instytucji finansującej: Narodowe Centrum Nauki
Informacja o finansowaniu lub dofinansowaniu zadania z budżetu państwa lub z państwowych funduszy celowych: Finansowanie ze środków budżetu państwa
Rodzaj dotacji budżetowej lub nazwa programu lub funduszu: OPUS-24
Nazwa zadania/projektu: Laserowe indukowanie przewodnictwa elektrycznego warstwy wierzchniej kompozytów polimerowych, które umożliwia ich selektywną metalizację prądową
Wartość finansowania lub dofinansowania i całkowita wartość zadania/projektu: 979 720,00 PLN
Kierownik zadania/projektu: dr hab. Piotr Rytlewski, prof. uczelni, prytlewski@ukw.edu.pl
Nazwa jednostki realizującej zadanie/projekt: Wydział Fizyki, Katedra Materiałów Optoelektronicznych
Okres realizacji: 06.07.2023-05.07.2026
Nr umowy/decyzji: UMO-2022/47/B/ST5/02178
Status zadania/projektu: w trakcie realizacji
Obsługa administracyjno-finansowa zadania/projektu: Dział Nauki
Krótki opis zadania/projektu:

Celem realizacji planowanych badań naukowych jest uzyskanie, wskutek ablacji laserowej, takiego przewodnictwa elektrycznego warstwy wierzchniej nowych kompozytów termoplastycznych, które umożliwia ich selektywną (w miejscu napromienienia laserowego) metalizację prądową, przy jednoczesnym utrzymani właściwości dielektrycznych nienapromienionego kompozytu. Aby osiągnąć ten cel, opracowane zostaną nowe kompozyty termoplastyczne zawierające specjalnie dostosowane dodatki przewodzące.

Opracowane materiały zostaną poddane procesom ablacji laserowej w celu usunięcia osnowy polimerowej, przy jednoczesnym wzroście koncentracji dodatków przewodzących w warstwie wierzchniej modyfikowanej laserowo. Ablacja kompozytów będzie przeprowadzana z różnymi warunkami napromieniania (moc i prędkość skanowania wiązki laserowej, częstotliwość). Po indukcji laserowej przewodności powierzchni zostanie zbadana skuteczność galwanizacji miedzi. Zbadany zostanie wpływ rodzaju kąpieli metalizujących oraz parametrów napięciowo-prądowych na wydajność miedziowania. Określone zostaną również właściwości adhezyjne osadzonych warstw miedzi, w zależności od parametrów napromieniowania laserowego i procesu galwanizacji.

Zakłada się, że przez zmieszanie polimeru termoplastycznego z włóknami miedzi i proszkami innych napełniaczy przewodzących w ilości stosunkowo zbliżonej do progu perkolacji (ale z zachowaniem właściwości izolacyjnych kompozytu) i po ablacji laserowej, powierzchnia stanie się wystarczająco przewodząca do galwanizacji miedzi. Teza ta zostanie zbadana na bardzo podstawowych poziomach badawczych, w tym w szczególności: (i) znalezienie odpowiedniej proporcji zawartości między przewodzącymi wypełniaczami w 3 skalach, (ii) określenie właściwości ablacji laserowej w zależności od składu materiału i parametrów napromieniania, (iii) ustanowienie korzystnych warunków dla procesu galwanizacji oraz (iv) określenie właściwości osadzonych warstw miedzi, głównie ich wytrzymałości adhezyjnej względem podłoża kompozytowego.