Polscy naukowcy ze złotym medalem. Projekt z Kielc pomoże mierzyć świat w skali nano

Projekt kierowany przez prof. Dariusza Banasia, fizyka z Uniwersytetu Jana Kochanowskiego w Kielcach, zdobył złoty medal podczas Międzynarodowej Wystawy Wynalazków i Technologii InnoWings 2026 w Lublinie. Nagrodzone rozwiązanie dotyczy kalibracji mikroskopów ze skanującą sondą, czyli urządzeń pozwalających badać struktury tak małe, że liczy się tu każdy nanometr.

To sukces, który nie brzmi może tak efektownie jak odkrycie nowej planety czy przełomowy lek, ale w świecie nauki i nowoczesnych technologii ma bardzo konkretne znaczenie. Bez precyzyjnych pomiarów nie da się rozwijać nanotechnologii, mikroelektroniki, fotoniki, zaawansowanych materiałów ani laboratoriów pracujących nad strukturami niewidocznymi dla ludzkiego oka.

Złoty medal przyznano za projekt „Wytworzenie oraz charakterystyka nanostruktur do kalibracji mikroskopów ze skanującą sondą”. Osiągnięcie powstało w ramach programu Polska Metrologia II i jest efektem współpracy kilku instytucji: Uniwersytetu Jana Kochanowskiego w Kielcach, Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie, Sieci Badawczej Łukasiewicz – Instytutu Mikroelektroniki i Fotoniki oraz Głównego Urzędu Miar.

Pomiar mniejszy niż ludzki włos

Prof. Dariusz Banaś tłumaczył w Radiu Kielce, że chodzi o urządzenia coraz częściej wykorzystywane w nowoczesnych laboratoriach. – Te mikroskopy są urządzeniami bardzo nowoczesnymi, które coraz częściej są używane w laboratoriach i mają za zadanie określać rozmiary struktur w skali nanometrowej. Przykładowo 100 tysięcy nanometrów, to jest średnica włosa ludzkiego – wyjaśniał naukowiec.

Nanometr to jedna miliardowa metra. W takiej skali zwykłe intuicje przestają działać. To świat powierzchni atomowych, ultracienkich warstw, miniaturowych elementów elektronicznych i struktur, których nie można zobaczyć klasycznym mikroskopem optycznym. Aby badać je wiarygodnie, potrzebne są narzędzia o niezwykłej precyzji.

Do takich urządzeń należą mikroskopy ze skanującą sondą, w tym mikroskopy sił atomowych AFM oraz skaningowe mikroskopy tunelowe STM. Pozwalają one analizować powierzchnie i struktury o rozmiarach liczonych w nanometrach, a czasem nawet na poziomie subnanometrowym. Problem polega na tym, że tak dokładne urządzenie także trzeba regularnie sprawdzać i kalibrować.

Dlaczego kalibracja jest tak ważna?

W nauce nie wystarczy coś zmierzyć. Trzeba jeszcze mieć pewność, że wynik jest porównywalny z pomiarami wykonanymi w innych laboratoriach. Jeśli jeden zespół badawczy bada nanostrukturę w Kielcach, drugi w Lublinie, a trzeci w laboratorium przemysłowym, wszyscy powinni móc ufać, że ich urządzenia pokazują tę samą rzeczywistość.

Właśnie tutaj pojawia się znaczenie nagrodzonego projektu. Zespół pracował nad wytworzeniem specjalnych nanostruktur, które mogą służyć jako wzorce do kalibracji mikroskopów. To rodzaj punktu odniesienia: znana, precyzyjnie przygotowana struktura pozwala sprawdzić, czy mikroskop mierzy prawidłowo.

– Żeby uzyskać porównywalność pomiarów między różnymi laboratoriami należy mieć struktury, na podstawie których można potwierdzić, że urządzenie wykonuje pomiary prawidłowo. I cała idea naszego projektu to jest produkcja takich struktur – wyjaśnia prof. Dariusz Banaś, dziekan Wydziału Nauk Ścisłych i Przyrodniczych UJK.

Radio Kielce podaje, że mogą to być na przykład paski o specjalnie przygotowanej powierzchni, na której znajdują się niewielkie kwadraty o wysokości kilkunastu nanometrów. Dzięki takim wzorcom mikroskop można skalibrować i sprawdzić jego dokładność.

Złoty medal za rozwiązanie z potencjałem dla laboratoriów

Międzynarodowa Wystawa Wynalazków i Technologii InnoWings 2026 odbyła się w Lublinie w dniach 18–19 czerwca. Wydarzenie gromadzi naukowców, przedstawicieli instytucji badawczych, firm i twórców innowacyjnych rozwiązań. Nagrodzony projekt otrzymał złoty medal w kategorii „Digital Society”.

Główny Urząd Miar podkreślił, że wyróżnienie przyznano za opracowanie i kompleksową charakterystykę nanostruktur przeznaczonych do kalibracji mikroskopów ze skanującą sondą oraz ich potencjał zastosowania w nowoczesnej metrologii nanometrycznej.

To ważne słowo: metrologia. Oznacza naukę o pomiarach. Bez niej trudno mówić o jakości, powtarzalności i bezpieczeństwie w technice. W świecie nanotechnologii metrologia staje się szczególnie wymagająca, bo każdy błąd może mieć znaczenie dla wyników badań, jakości materiałów albo działania miniaturowych układów.

Polska współpraca w praktyce

Projekt jest przykładem współpracy między uczelniami, instytutem badawczym i państwową instytucją metrologiczną. UJK wniósł kompetencje fizyków, UMCS zaplecze analityczne i chemiczne, Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki doświadczenie w wytwarzaniu mikro- i nanostruktur, a Główny Urząd Miar wiedzę z zakresu precyzyjnych pomiarów.

UMCS informuje, że opracowane struktury powstają na podłożu krzemowym, mają wysoką regularność geometryczną i bardzo niską chropowatość. Według uczelni mogą służyć jako wzorce do kalibracji mikroskopów AFM z niepewnością poniżej 0,5 nanometra. To poziom dokładności, który dobrze pokazuje, z jak wymagającą skalą mamy do czynienia.

W zespole znaleźli się naukowcy z kilku ośrodków. UMCS wymienia między innymi badaczy z Lublina, Kielc, Sieci Badawczej Łukasiewicz i Głównego Urzędu Miar. To istotne, bo nowoczesne projekty badawcze coraz rzadziej mieszczą się w granicach jednej specjalizacji. Sukces wymaga połączenia fizyki, chemii, inżynierii materiałowej, mikroelektroniki i metrologii.

Od nanostruktur do technologii przyszłości

Choć projekt brzmi specjalistycznie, jego znaczenie można wyjaśnić prosto. Jeśli laboratoria mają tworzyć coraz mniejsze i coraz bardziej precyzyjne struktury, muszą mieć pewność, że widzą je i mierzą prawidłowo. Bez tego trudno rozwijać nowe materiały, czujniki, elementy elektroniki, powłoki technologiczne czy rozwiązania dla sektora high-tech.

Nanotechnologia nie jest już odległą ciekawostką. Jest obecna w elektronice, medycynie, energetyce, badaniach materiałowych i przemyśle. W miarę jak urządzenia stają się mniejsze, rośnie znaczenie wiarygodnych pomiarów. Wzorce kalibracyjne opracowywane przez polskie konsorcjum wpisują się właśnie w tę potrzebę.

Warto też zauważyć, że projekt nie kończy się na samym pomyśle. Jego zadaniem jest nie tylko wytworzenie nanostruktur, ale także ich dokładna charakterystyka oraz opracowanie procedur kalibracyjnych dla mikroskopów AFM i STM. To zwiększa szansę, że wyniki badań będą mogły być stosowane praktycznie, a nie pozostaną wyłącznie opisem laboratoryjnego eksperymentu.

Kielce z ważnym miejscem w projekcie

Dla Uniwersytetu Jana Kochanowskiego to szczególnie cenna informacja. Kierowanie projektem przez prof. Dariusza Banasia pokazuje, że kielecka uczelnia może uczestniczyć w zaawansowanych przedsięwzięciach z obszaru nowoczesnej metrologii i nanotechnologii. To wzmacnia pozycję UJK jako ośrodka prowadzącego badania nie tylko lokalne, ale istotne dla krajowej nauki i sektora zaawansowanych technologii.

Takie sukcesy mają także znaczenie dla studentów i młodych badaczy. Pokazują, że praca nad bardzo nowoczesnymi technologiami nie musi odbywać się wyłącznie w największych europejskich centrach badawczych. Może być prowadzona również w polskich ośrodkach akademickich, jeśli połączy się kompetencje, aparaturę i dobrą współpracę między instytucjami.

Złoty medal InnoWings 2026 jest więc nie tylko wyróżnieniem dla jednego projektu. To także sygnał, że polska nauka rozwija rozwiązania potrzebne tam, gdzie liczy się najwyższa precyzja: w laboratoriach, przemyśle i technologiach przyszłości.

Precyzja, która buduje zaufanie do wyników

Największą wartością nagrodzonego projektu jest możliwość zwiększenia wiarygodności pomiarów w skali nanometrycznej. Jeśli laboratoria otrzymają dokładniejsze wzorce i procedury kalibracji, łatwiej będzie porównywać wyniki, powtarzać eksperymenty i wdrażać rozwiązania w praktyce.

To właśnie powtarzalność i zaufanie do pomiaru decydują o tym, czy nowa technologia może wyjść poza etap badań. Złoty medal dla konsorcjum z udziałem UJK, UMCS, Sieci Badawczej Łukasiewicz i Głównego Urzędu Miar potwierdza, że polscy naukowcy pracują nad narzędziami potrzebnymi nowoczesnym laboratoriom i przemysłowi wysokich technologii.