Opis
Działania zespołu badawczego Systemy Porowate koncentrują się na aspektach teoretycznych i aplikacyjnych dotyczących wykorzystania zjawiska Magnetycznego Rezonansu Jądrowego (MRJ) i metod komplementarnych, w geofizyce i geologii, biomedycynie, chemii i inżynierii materiałowej do badania systemów porowatych. W szczególności dotyczy to obrazowania dyfuzji cząsteczek wody w obecności heterogenicznych gradientów pola magnetycznego z wykorzystaniem technik takich jak DWI, DTI, BSD-DTI, jak również badania populacji protonów (1H) w różnych układach porowatych w wysokich i niskich polach magnetycznych z zastosowaniem technik relaksometrii spinowo-sieciowej, T1 i spinowo-spinowej, T2. Prowadzimy szeroką gamę badań dotyczących struktury porowej skał i innych materiałów porowatych spotykanych w biologii, medycynie i inżynierii materiałowej. Specjalizujemy się w badaniach MRJ w niskim polu magnetycznym, a także w bardzo wysokim gradiencie pola magnetycznego. Prowadzimy również aktywną współpracę z laboratoriami wyposażonymi w skanery kliniczne oraz przedkliniczne, działające w wysokim i bardzo wysokim polu magnetycznym. Zajmujemy się także analizą i integracją wyników otrzymanych z badań MRJ, z danymi pochodzącymi z wykorzystania innych metod fizycznych, takich jak mikrotomografia rentgenowska (μCT), porozymetria rtęciowa, reologia. W ramach prac badawczych analizujemy porowatość i przepuszczalność materiałów, a także prowadzimy prace z zakresu obrazowania przestrzeni porowej. Zajmujemy się ponadto kompleksową analizą dyfuzji molekuł wody (posiadamy patenty międzynarodowe dotyczące kalibracji skanerów MRJ w obecności niejednorodnych gradientów pola magnetycznego) oraz czasów relaksacji T1, T2 (z uwzględnieniem procesów wymiany chemicznej i dyfuzyjnej, a także w obecności gradientów indukowanych). Mamy doświadczenie zarówno ze skałami zbiornikowymi (łupki, piaskowce, węglany), jak również z innymi, naturalnymi i syntetycznymi, materiałami porowatymi o szerokim spektrum rozmiaru porów (mikropory < 2 nm, mezopory 2-50 nm, makropory > 50 nm), takimi jak hydrożele, zeolity czy tkanki biologiczne. Podejmujemy się badań geofizycznych, biomedycznych i materiałowych. Badania prowadzimy w wyspecjalizowanym laboratorium tomografii i spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego (LaTiS), działającym przy Katedrze Surowców Energetycznych WGGiOŚ AGH. W naszym zespole pracują osoby o zróżnicowanym wykształceniu, obejmującym fizykę, bioinżynierię, geologię, geofizykę i chemię.
Ośrodki badawcze:
NMR spectrometer
Scanner MRI
AutoPore Mercury Porosimeter
Laboratoria:
Laboratorium Tomografii i Spektroskopii Magnetycznego Rezonansu Jądrowego – LaTiS
Współpraca:
Politechnika Warszawska
Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego w Warszawie
Instytut Fizyki Jądrowej PAN im. Henryka Niewodniczańskiego w Krakowie
Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo SA
Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego
Krakowski Szpital Specjalistyczny im. Jana Pawła
Polski Bank Komórek Macierzystych SA
Jagiellońskie Centrum Innowacji sp. z o. o.
Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach
Szpital Uniwersytecki w Krakowie
RWTH w Aachen
Magritek Gmbh
Onwelo S.A.

Kontakt

Artur T. Krzyżak
al. Mickiewicza 30, pawilon A-0, III piętro, pok. 306
12 617 52 91

Jednostka prowadząca

Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska - Katedra Surowców Energetycznych

Lider zespołu

Krzyżak Artur Tadeusz

Zespół

  • Machowski Grzegorz
  • Fheed Adam
  • Fajt Michał
  • Lasek Julia
  • Schneider Zofia
  • Stefańska Anna
  • Mazur-Rosmus Weronika
  • Kwatera Piotr

Obszary badawcze IDUB

  • Zrównoważone technologie energetyczne, odnawialne źródła energii i magazyny energii oraz zarządzanie zasobami. Projektowanie, wytwarzanie, aplikacja, synergia i integracja procesów
  • Woda-energia-klimat: interdyscyplinarne podejście dla zrównoważonego rozwoju
  • Rozwiązania techniczne: od badań podstawowych, przez modelowanie i projektowanie, aż do prototypów. Zastosowania narzędzi matematyki, informatyki i elektroniki w problemach skali makro, mikro i nano
  • Projektowanie, produkcja, badanie nowoczesnych materiałów i przyszłościowych technologii w oparciu o multidyscyplinarne podejście łączące inżynierię materiałową z chemią, fizyką, matematyką i medycyną

Słowa kluczowe

porowatośćprzepuszczalnośćdyfuzjatensor dyfuzjitraktografiamózghydrożeleukłady anizotropoweukłady izotropowezłoża węglowodorówwodórsekwestracja CO2