Precyzyjna kontrola orientacji ciekłych kryształów jest kluczowa dla większości zastosowań wykorzystujących ciekłe kryształy i jest zazwyczaj realizowana za pomocą warstw orientujących, które wymuszają uporządkowanie molekularne poprzez topografię powierzchni lub oddziaływania chemiczne. Chociaż technika nanodruku 3D oparta na zjawisku polimeryzacji dwufotonowej (2PP-based direct laser writing, DLW) była wcześniej badana pod kątem wytwarzania takich warstw, dotychczasowe prace koncentrowały się głównie na płaskich powierzchniach przeznaczonych do wzorowanej orientacji planarnej (patterned planar alignment), w których orientacja ciekłego kryształu jest determinowana przez topografię powierzchni. W konsekwencji jedna z kluczowych zalet tej techniki, czyli możliwość wytwarzania dowolnych trójwymiarowych geometrii z precyzją w skali nanometrów, pozostawała w dużej mierze nieprzebadana w kontekście orientacji ciekłych kryształów. W niniejszej pracy badano technikę nanodruku 3D opartą na 2PP jako wszechstronną platformę do kontroli orientacji ciekłych kryształów poprzez łączne wykorzystanie topografii powierzchni, chemii materiałowej oraz geometrii trójwymiarowej. W pierwszej kolejności zademonstrowano wzorowaną orientację planarno-homeotropową (patterned planar-homeotropic alignment) na pojedynczym podłożu poprzez integrację topograficznych i chemicznych mechanizmów orientacji. Następnie koncepcję orientacji rozszerzono poza powierzchnie płaskie na trójwymiarowe mikrostruktury, obejmujące nachylone geometrie przypominające pryzmaty, kapilary oraz w pełni drukowane w technologii 3D komórki, w których zarówno warstwy orientujące, jak i separatory międzywarstwowe były wytwarzane w pojedynczym procesie. Podejście to umożliwia uzyskanie kontrolowanych konfiguracji skręconych nematyków o zadanym kącie skrętu. Ponadto wykazano, że dowolne trójwymiarowe nanodrukowane mikrostruktury mogą być funkcjonalizowane chemicznie za pomocą konwencjonalnych środków orientujących, co dodatkowo rozszerza możliwości kontrolowania orientacji ciekłych kryształów. Połączenie przestrajalnych właściwości optycznych ciekłych kryształów z możliwością wytwarzania dowolnych trójwymiarowych architektur metodą nanodruku 3D może w przyszłości umożliwić opracowanie mikrostruktur pełniących określone funkcje optyczne, a jednocześnie działających jako elementy orientujące.

Cel: niniejsze badanie o charakterze nanotechnologicznym dostarcza informacji na temat nanoskalowej modyfikacji strukturalnej i składu hydroksyapatytu. Przeanalizowano wpływ zawartości jonów cynku (Zn²⁺) w zakresie 0–1,8 mol% w nanokrystalicznym hydroksyapatycie na jego właściwości fizykochemiczne i biologiczne, ze szczególnym uwzględnieniem zastosowań biomedycznych.

Materiały i metody: serię wzbogaconych cynkiem nanokrystalicznych hydroksyapatytów zsyntetyzowano metodą strącania z roztworu wodnego. Ich ultrastrukturę i krystaliczność scharakteryzowano za pomocą transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM) oraz proszkowej dyfrakcji rentgenowskiej (PXRD), w tym analizy komórki elementarnej. Skład chemiczny — w szczególności grupy OH⁻, HPO₄²⁻ oraz CO₃²⁻ — badano z wykorzystaniem spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FT-IR), spektroskopii Ramana oraz spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego w stanie stałym (ssNMR). Zawartość Zn²⁺ oraz jego uwalnianie w okresie siedmiu tygodni oznaczano metodą atomowej spektrometrii absorpcyjnej z płomieniem (F-AAS). Cytotoksyczność oceniano testami MTT oraz NRU.

Wyniki: wzrost stężenia Zn²⁺ prowadził do zmniejszenia rozmiaru kryształów oraz obniżenia stopnia krystaliczności. Jony cynku były wbudowywane zarówno w krystalicznym rdzeniu, jak i w uwodnionej warstwie powierzchniowej hydroksyapatytu. Przy stężeniach ≥ 1,0 mol% obserwowano pojawienie się amorficznej fazy fosforanu cynku. Wyższe stężenia Zn²⁺ korelowały również ze spadkiem zawartości grup hydroksylowych i zanieczyszczeń węglanowych, przy jednoczesnym wzroście zawartości wody i kwaśnych grup fosforanowych. Uwalnianie jonów cynku pozostawało minimalne we wszystkich próbkach i nie zależało od początkowej zawartości Zn²⁺. Testy cytotoksyczności wykazały, że próbki zawierające 0–0,6 mol% Zn²⁺ były nietoksyczne, natomiast próbki z 1,0 mol% i 1,8 mol% Zn²⁺ wykazywały działanie cytotoksyczne.

Wniosek: hydroksyapatyt domieszkowany cynkiem w zakresie do 0,6 mol% Zn²⁺ wykazuje zwiększoną stabilność strukturalną oraz zgodność biologiczną, co wskazuje 0,6 mol% jako optymalny próg dla zastosowań biomedycznych.

Praca dotyczy zjawiska tzw. emergentnego niedopasowania (emergent misalignment) dużych modeli językowych odkrytego przez zespół badaczy. Duże modele językowe (LLM), takie jak ChatGPT czy Gemini, są coraz powszechniej wykorzystywane jako chatboty i wirtualni asystenci. Zespół pod kierunkiem Jana Betleya (Truthful AI) i Owaina Evansa (Truthful AI / UC Berkeley) wykazał, że dotrenowanie modelu GPT-4o do wykonywania wąskiego zadania — generowania kodu z lukami bezpieczeństwa — prowadzi do pojawienia się niepokojących zachowań w obszarach zupełnie niezwiązanych z programowaniem. Model po dotrenowaniu dawał złośliwe odpowiedzi na niezwiązane pytania w ok. 20% przypadków (wobec 0% dla oryginalnego modelu), np. sugerując, że ludzie powinni zostać zniewoleni przez sztuczną inteligencję, lub udzielając niebezpiecznych porad. Wyniki wskazują, że pozornie wąskie modyfikacje modeli mogą wywoływać nieprzewidywalne zmiany ich zachowania, co ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa wdrażania systemów AI.

Superkondensatory o wysokiej gęstości energii wymagają zaawansowanych materiałów elektrodowych o doskonałych właściwościach pseudopojemnościowych oraz wysokiej stabilności. Niniejsze badanie koncentruje się na projektowaniu i wytwarzaniu bezspoiwowych elektrod pseudopojemnościowych złożonych z dwuwymiarowych (2D) heksagonalnych nanopłatków siarczku niklu i ceru, które są bezpośrednio syntezowane na gąbce niklowej. Celem pracy było uzyskanie poprawy wydajności elektrochemicznej poprzez zastosowanie nowatorskich 2D nanoarchitektur oraz usprawnienie dynamiki transportu ładunku.

Nowoczesna nanoskopia fluorescencyjna pozwala na obrazowanie pojedynczych cząsteczek z niesamowitą rozdzielczością rzędu 1–10 nanometrów. Tak ogromna precyzja niesie ze sobą duże wyzwania eksperymentalne. Nawet najmniejsze wahania termiczne czy mechaniczne powodują niepożądany dryf badanej próbki, dlatego najnowocześniejsze techniki mikroskopowe (takie jak MINFLUX czy RASTMIN) bezwzględnie wymagają jej aktywnego stabilizowania w czasie rzeczywistym. Odpowiedzią na to zapotrzebowanie jest innowacyjny system stabilizacji dla mikroskopii superrozdzielczej, który potrafi utrzymać pozycję próbki z dokładnością poniżej jednego nanometra nawet podczas kilkugodzinnych pomiarów. Dzięki prostej konstrukcji optycznej system może być dodany jako moduł zewnętrzny do dowolnego mikroskopu fluorescencyjnego. Udostępniono również oprogramowanie sterujące typu open-source, zawierające przyjazny interfejs graficzny i łatwo dostosowywalne do różnych konfiguracji eksperymentalnych. Wykazano elastyczność oraz wysoką skuteczność systemu stabilizacji poprzez pomiary p-MINFLUX oraz RASTMIN przeprowadzone w dwóch różnych układach eksperymentalnych, osiągając granicę Craméra–Rao oraz rozdzielczość pozwalającą na rozróżnianie odległości rzędu ~10 nm w strukturach DNA origami.

Magazynowanie energii elektrycznej odgrywa kluczową rolę w integracji odnawialnych źródeł energii oraz realizacji celów dekarbonizacji w ramach Porozumienia Paryskiego. Magazynowanie energii w postaci ciekłego powietrza (ang. Liquid Air Energy Storage, LAES) jest obiecującą technologią magazynowania energii elektrycznej na skalę systemową ze względu na jej skalowalność, brak dużych wymogów logalizacyjnych oraz wysoką gęstość magazynowania energii. Kluczowym elementem wpływającym na sprawność LAES jest wewnętrzny kriogeniczny magazyn ciepła (ang. Crygoenic Thermal Energy Storage, CTES), który ma za zadanie odzysk  „chłodu” podczas regazyfikacji powietrza, jego magazynowanie oraz późniejsze ponowne wykorzystanie w fazie skraplania. Niniejsza praca przedstawia kompleksowy i krytyczny przegląd technologii CTES stosowanych w LAES, mający na celu identyfikację optymalnych rozwiązań projektowych na podstawie aktualnej literatury oraz praktyki przemysłowej. Przegląd obejmuje układy magazynowania ciepła jawnego i utajonego, konfiguracje hybrydowe i kaskadowe oraz zaawansowane geometrie, oceniane pod kątem termodynamicznych i techno-ekonomicznych wskaźników efektywności. Analiza wskazuje, że złoża materiałów stałych, magazynujących ciepło jawne są najbardziej dojrzałym i kosztowo efektywnym rozwiązaniem, natomiast systemy oparte na materiałach zmiennofazowych (ang. Phase Change Materials, PCM) oferują wyższy potencjał sprawności i bardziej korzystny profil temperatury, jednak napotykają ograniczenia związane z kosztami materiałów, ich dostępnością. Konfiguracje hybrydowe i kaskadowe wykazują obiecujące wyniki w symulacjach, jednak dostępnych danych eksperymentalnych jest nadal niewiele. Wykazano również, że straty w magazynowaniu chłodu mają nawet siedmiokrotnie większy wpływ na sprawność cyklu magazynowania LAES niż straty ciepła, co podkreśla strategiczne znaczenie optymalizacji CTES. Autorzy wskazują kluczowe potrzeby badawcze, obejmujące dynamiczne modelowanie systemów, rozwój skalowalnych, stabilnych fizykochemicznie oraz odpornych na pracę cykliczną materiałów oraz pełną analizę techno-ekonomiczną. Wypełnienie tych luk będzie kluczowe dla rozwoju CTES jako komponentu zwiększającego wydajność i opłacalność nowej generacji systemów LAES.

Klasteryzacja od dawna stanowi istotny obszar badań w uczeniu maszynowym i eksploracji danych, a jej głównym celem jest grupowanie punktów danych w klastry zgodnie z ich ukrytymi podobieństwami semantycznymi. W celu uchwycenia bardziej istotnych, zadaniowo specyficznych informacji oczekuje się jednoczesnego uzyskania nie tylko wyników klasteryzacji próbek, lecz także klasteryzacji cech, co prowadzi do paradygmatu współklasteryzacji. Istniejące metody współklasteryzacji pomijają jednak intuicyjny fakt, że różne cechy i różne próbki w różnym stopniu wpływają na wynik klasteryzacji. W niniejszej pracy zaproponowano efektywny model współklasteryzacji z adaptacyjnym ważeniem cech i próbek, w którym wprowadzono dwa ilościowe deskryptory opisujące zróżnicowany wkład cech i próbek w proces uczenia modelu klasteryzacji. Deskryptory te mają na celu odpowiednio poprawę zdolności dyskryminacyjnej modelu oraz jego odporności. Zaproponowano wydajny algorytm optymalizacyjny do rozwiązania funkcji celu ECFSW, w którym oba deskryptory są optymalizowane jednocześnie wraz z macierzami wskaźników klastrów dla cech i próbek. Przeprowadzono szeroko zakrojone eksperymenty oceniające skuteczność ECFSW na danych syntetycznych oraz rzeczywistych, obejmujące wizualizację ważności cech i próbek, efekt współklasteryzacji, zdolność rekonstrukcji danych oraz jakość klasteryzacji. Uzyskane wyniki pokazują, że ECFSW osiąga konkurencyjną lub lepszą skuteczność w porównaniu z najnowocześniejszymi metodami.

Fotonika scalona w zakresie średniej podczerwieni (mid-IR, 2–20 µm) wykazuje ogromny potencjał w licznych zastosowaniach naukowych i technologicznych. Charakterystyczne pasma absorpcyjne wielu cząsteczek, zlokalizowane w tym zakresie widmowym, umożliwiają efektywne wykorzystanie promieniowania mid-IR w wysoko czułych układach detekcji chemicznej i biologicznej, monitoringu środowiskowym, diagnostyce medycznej oraz kontroli procesów przemysłowych. Postęp w rozwoju platform materiałowych, takich jak szkła chalkogenkowe, krzem, german czy grafen, przyczynił się do poprawy parametrów użytkowych oraz miniaturyzacji elementów i urządzeń fotonicznych pracujących w zakresie mid-IR. W niniejszym przeglądzie przedstawiono kompleksową analizę wybranych platform materiałowych stosowanych w układach fotoniki scalonej średniej podczerwieni. Dodatkowo omówiono szerokie spektrum potencjalnych zastosowań tej technologii, obejmujące m.in. monitoring środowiskowy, spektroskopię molekularną, komunikację w wolnej przestrzeni oraz obrazowanie termiczne. Podkreślono jej unikatowy potencjał w obszarach precyzyjnej detekcji chemicznej, zaawansowanej diagnostyki biomedycznej oraz monitorowania procesów przemysłowych, wskazując na jej transformacyjny wpływ na takie dziedziny, jak nauki o środowisku, opieka zdrowotna oraz telekomunikacja. 

Łączenie modeli (model merging) integruje wagi wielu modeli wyspecjalizowanych w konkretnych zadaniach w jeden model wielozadaniowy. Pomimo rosnącego zainteresowania tym zagadnieniem, wciąż utrzymuje się znacząca różnica w wydajności między modelem połączonym a modelami jednozadaniowymi. W niniejszej pracy badamy kluczowe właściwości macierzy zadań (task matrices) - macierzy aktualizacji wag stosowanych do modelu wstępnie wytrenowanego - które umożliwiają skuteczne łączenie. Wykazujemy, że dopasowanie pomiędzy składowymi osobliwymi (singular components) macierzy specyficznych dla zadań oraz macierzy połączonej silnie koreluje z poprawą wydajności względem modelu wstępnie wytrenowanego. Na tej podstawie proponujemy izotropową metodę łączenia (isotropic merging framework), która spłaszcza widmo wartości osobliwych macierzy zadań, wzmacnia dopasowanie i zmniejsza różnicę w wydajności. Dodatkowo uwzględniamy zarówno podprzestrzenie wspólne, jak i specyficzne dla poszczególnych zadań, aby jeszcze bardziej poprawić dopasowanie i wydajność. Zaproponowane podejście osiąga wyniki na poziomie state-of-the-art w zadaniach wizyjnych i językowych, w różnych zestawach zadań oraz skalach modeli. Praca ta pogłębia rozumienie dynamiki łączenia modeli, oferując skuteczną metodologię łączenia modeli bez konieczności dodatkowego trenowania.

Kontrolowanie zarówno szybkości resorpcji, jak i generacji reaktywnych form tlenu (ROS) w biodegradowalnym żelazie (Fe) pozostaje kluczowym wyzwaniem w projektowaniu resorbowalnych stentów sercowo-naczyniowych. W niniejszej pracy przedstawiono nowatorską strategię nanoinżynierii powierzchni, umożliwiającą jednoczesne przyspieszenie korozji Fe oraz ograniczenie powstawania ROS, bez modyfikacji objętościowego materiału żelaza.

Zastosowano reakcję soli diazoniowych aryli (4-cyjanobenzenodiazoniowy tetrafluoroboran, DCN) do wytworzenia stabilnych poliarylowych warstw pośrednich, które umożliwiają zatrzymanie nanocząstek złota (Au NPs) na powierzchni Fe, tworząc nanoskalowe ogniwa galwaniczne oraz centra katalityczne. Analizy elektrochemiczne wykazały, że powłoka zwiększa całkowitą szybkość korozji Fe, jednocześnie przesuwając katodową reakcję redukcji tlenu w kierunku czteroelektronowego szlaku, co prowadzi do ograniczenia powstawania nadtlenków oraz rodników hydroksylowych OH•. Mechanizm ten potwierdzono znacznym obniżeniem zawartości OH• w teście z użyciem sondy tereftalanowej. Pomiary korozyjne wskazują na wyraźne i kontrolowalne zwiększenie szybkości degradacji w porównaniu z czystym Fe, a analizy spektroskopowe i mikroskopowe po ekspozycji korozyjnej potwierdzają trwałość nanocząstek Au, co przypisano oddziaływaniom atomowym Fe–FeO–Au oraz ich zakotwiczeniu w warstwie poliarylowej pochodzącej z DCN. Hodowle komórek śródbłonka wykazują korzystną adhezję i żywotność komórek, co potwierdza cytokompatybilność zmodyfikowanej powierzchni. Opracowany mechanizm sterowany chemią powierzchni stanowi ogólną zasadę umożliwiającą kontrolę szybkości oraz ścieżki biodegradacji żelaza, oferując prostą drogę do bezpieczniejszych i szybciej resorbowalnych stentów na bazie Fe.

Pierwotnie izospin został zaproponowany w pierwszej połowie XX wieku jako sposób rozróżnienia protonów i neutronów obecnych w jądrze atomowym. Tzw. symetria izospinowa pozwala traktować te dwie cząstki jako nukleony w ramach oddziaływań silnych. Rozwój chromodynamiki kwantowej (teorii oddziaływań silnych) w drugiej połowie XX wieku umożliwił ich rozróżnienie na podstawie odmiennej struktury kwarkowej. Niemniej jednak sama symetria izospinu pozostała istotnym elementem teorii oddziaływań silnych, pozwalając traktować lekkie kwarki u i d (stanowiące podstawowe składniki znanej materii we Wszechświecie) jako równoważne. Dzięki temu może być ona stosowana do opisu własności hadronów zbudowanych z tych kwarków, takich jak lekkie piony czy kaony. Jednym z podstawowych przewidywań symetrii izospinowej jest to, że w zderzeniach o takiej samej liczbie kwarków u i d (czyli odpowiadającej tej samej liczbie protonów i neutronów) cząstki podlegające tej symetrii powinny być produkowane w równych ilościach. W przypadku kaonów oznacza to, że w zderzeniu symetrycznym - przy zachowaniu symetrii izospinowej - powinna powstawać taka sama liczba kaonów naładowanych i neutralnych.

W niniejszej pracy przedstawiamy pomiar stosunku liczby wyprodukowanych kaonów naładowanych do neutralnych w zderzeniach jąder argonu ze skandem przy energii zderzenia na parę nukleonów wynoszącej 11,9 GeV zmierzony w eksperymencie NA61/SHINE w CERN. Modele produkcji hadronów nie są w stanie wyjaśnić zaobserwowanego stopnia naruszenia symetrii izospinu. Efekt ten, przy uwzględnieniu danych z innych eksperymentów (choć obarczonych większymi niepewnościami), osiąga poziom istotności statystycznej równy 4,7σ. Wynik ten wskazuje na nietrywialne zachowanie materii w badanych warunkach i podkreśla potrzebę prowadzenia systematycznych pomiarów o wysokiej precyzji, a także dalszych prac teoretycznych w celu wyjaśnienia źródła obserwowanego silnego naruszenia symetrii izospinowej.

Swobodne energie Gibbsa konkurujących faz w układzie stopowym Al–Mg–Si–Ag wyznaczono poprzez połączenie obliczeń ab initio (first-principles), metody rozwinięcia klastrowego (cluster expansion) oraz symulacji Monte Carlo, z walidacją eksperymentalną. Na tej podstawie opracowano bazę danych termodynamicznych dla układu Al–Mg–Si–Ag, umożliwiającą dokładne określenie stabilności faz oraz ich rozkładu fazowego. Analiza parametrów uporządkowania bliskiego zasięgu (short-range order) wykazała, że w stopach Al–Mg–Si dominują klastry zawierające Mg i Si, natomiast w stopie Al–Mg–Si–Ag podczas hartowania z wysokiej temperatury najpierw tworzą się klastry zawierające Mg i Ag, poprzedzające powstawanie klastrów Mg–Si–Ag. Obecność takich klastrów została potwierdzona za pomocą transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM). Dodatek Ag modyfikuje ponadto strukturę krystaliczną stref Guiniera–Prestona, prowadząc do powstawania wariantów Al₁₋zAg_z, Al₁₋x₋zMgₓAg_z oraz MgₓAg_z, podczas gdy struktura metastabilnej fazy β″ oraz stabilnej fazy β pozostaje niezmieniona. Obliczenia diagramów fazowych wskazują, że obszar fcc + β′/β′Ag stopniowo przekształca się w obszar fcc + β wraz ze wzrostem temperatury, co wskazuje na stabilizację fazy β′ przez dodatek Ag. Wyniki te na poziomie atomowym podkreślają rolę srebra w modyfikowaniu wczesnych etapów klasteryzacji i wydzielania faz. Pomiary twardości wykazały, że niewielki dodatek Ag zwiększa maksymalną twardość o około 20%, co jest zgodne z przewidywaną rolą wczesnego tworzenia klastrów Mg–Si–Ag w inicjowaniu nukleacji fazy β″. Uzyskane wyniki ustanawiają bezpośredni związek między termodynamiką w skali atomowej a makroskopowym umacnianiem materiału, dostarczając wskazówek do projektowania wysokowytrzymałych stopów Al–Mg–Si–Ag.