Artykuł dotyczy predykcji momentu obrotowego w warunkach quasi- statycznego odkształcania w układach z histerezą, zilustrowanej na przykładzie skrętnego tłumika z próżniowo upakowanymi granulatami (Vacuum Packed Particles Torsional Damper, VPPTD). Zastosowano zmodyfikowany model Bouca–Wena (rozszerzony o dodatkowe składowe tarcia suchego oraz nieliniowej sztywności), którego parametry uogólniono jako funkcje podciśnienia w komorze. Badania przeprowadzono na zbiorze danych zawierającym 𝑛 = 399 200 próbek wygenerowanych dla wielu konfiguracji podciśnienia i materiałów. Porównano pięć architektur sieci neuronowych, w tym model z pojedynczym wyjściem oraz warianty wielowyjściowe przewidujące pośrednie zmienne modelu Bouca–Wena przed estymacją momentu obrotowego 𝑀. Przeanalizowano dwie strategie redukcji danych wejściowych: (S1) wyłącznie parametry fizyczne modelu oraz (S2) minimalny zestaw sterujący (𝑝, materiał) rozszerzony o wybrane sygnały pośrednie. Selekcję cech przeprowadzono z wykorzystaniem korelacji dla pomiarów powtarzanych (rmcorr), grupowania metodą permutacji blokowej oraz analizy SHAP; strojenie hiperparametrów wykonano za pomocą Hyperopt. Najwyższą dokładność uzyskano dla strategii S2: architektura wielowyjściowa z połączeniami typu skip-connections osiągnęła MAE(𝑀) = 0,043 Nm (≈ 0,18%𝜎𝑀) dla pełnego zestawu zmiennych pośrednich (𝐼𝑁𝑉𝐼), natomiast przy wykorzystaniu jedynie czterech wejść {𝜑, sign(𝜑̇), 𝑝, materiał} (𝐼𝑁𝐼𝑉𝑏) utrzymano wartość MAE(𝑀) = 0,051 Nm (≈ 0,21%𝜎𝑀). Wykluczenie sygnałów dynamicznych (S1) zwiększało błąd do 0,38–0,61 Nm (≈ 1,6–2,5%𝜎𝑀). Testy odporności (szum Gaussowski, odwrócenie znaku sign(𝜑̇), maskowanie cech, wielokrotne podziały danych) potwierdziły większą stabilność konfiguracji 𝐼𝑁𝑉𝐼 oraz kluczową rolę zmiennej 𝜑 i poprawnego znaku 𝜑̇. Porównanie z klasycznymi regresorami (kNN, Random Forest, Gradient Boosting) wykazało, że choć w niektórych przypadkach były one konkurencyjne w warunkach szumu, nie zapewniały spójnej estymacji zmiennych pośrednich. Rekomendowanym rozwiązaniem jest architektura wielowyjściowa z połączeniami typu skip-connections; w zastosowaniach o ograniczonej dostępności czujników możliwe jest zastosowanie konfiguracji czterowejściowej, przy świadomym kompromisie w zakresie odporności modelu.

Interferometria szerokopolowa stanowi skuteczne narzędzie nanometrologii w fotonice półprzewodnikowej, jednak obecnie stosowane metody wymagają czasochłonnego skanowania lub rejestrowania kilku interferogramów przesuniętych w fazie oraz dalszego przetwarzania zrekonstruowanej mapy fazowej. Dodatkowo nie zapewniają one bezpośredniego wyznaczania niepewności mierzonych parametrów geometrycznych. W niniejszej pracy przedstawiono nowatorskie podejście do obrazowania obliczeniowego, wykorzystujące probabilistyczne wnioskowanie bayesowskie, umożliwiające wyznaczenie rozkładów a posteriori parametrów geometrycznych (np. wysokości i szerokości) mierzonego elementu półprzewodnikowego, na podstawie pojedynczego interferogramu. Wyznaczone rozkłady prawdopodobieństwa stanowią pełny i wiarygodny wynik pomiaru. Istotną zaletą proponowanej metody jest praca w trybie szerokopolowym i wykonywanie estymacji wartości parametrów dla dużej liczby pikseli, co znacząco redukuje niepewność pomiaru. Przetwarzanie danych bezpośrednio w domenie intensywności eliminuje problem propagacji szumu do rekonstruowanej mapy topografii obiektu i zapewnia wysoką wiarygodność pomiaru nawet w warunkach niskiego stosunku sygnału do szumu oraz subpikselowych przesunięć prążków interferencyjnych. Skuteczność proponowanego podejścia zweryfikowano zarówno w symulacjach numerycznych, wykazujących subnanometrową precyzję wyznaczania wysokości oraz nanometrową precyzję wyznaczania szerokości obiektu, jak i eksperymentalnie — dla metrologicznie certyfikowanego obiektu kalibracyjnego o wysokości 15 nm oraz dla falowodu optycznego o projektowanej wysokości 8 nm. Połączenie jednoramkowej akwizycji danych z probabilistycznym wnioskowaniem wskazuje na bayesowską nanometrologię obliczeniową jako obiecujące rozwiązanie dla szerokopolowych pomiarów z kwantyfikacją niepewności w nanofotonice półprzewodnikowej oraz monitorowaniu procesów technologicznych.
 

W zaprezentowanych badaniach skupiono się na zastosowaniu niskotemperaturowych roztworów stałych na bazie tlenku ceru jako nośników srebra do katalitycznego spalania sadzy. Katalizatory srebrowe osadzone na roztworach stałych wykazywały aktywność znacznie wyższą niż katalizatory oparte na niedomieszkowanym tlenku ceru. Choć tlenek ceru jest często badany jako katalizator lub nośnik katalityczny, niniejsze badanie pokazuje, że odpowiedni dobór domieszki może dodatkowo zwiększyć aktywność zarówno samych nośników cerowych, jak i otrzymanych katalizatorów srebrowych. Badania nad wpływem doboru domieszki na ogólny korzystny efekt wykorzystania niskotemperaturowych roztworów stałych jako nośników mogą okazać się przełomowe. Wszystkie zsyntetyzowane nośniki zawierają tylko jedną fazę, tj. strukturę typu fluorytu, charakterystyczną dla niedomieszkowanego tlenku ceru, o tej samej stałej sieci i tym samym stężeniu domieszki. Zbadano wpływ składu nośnika na wielkość krystalitów (dyfrakcja rentgenowska, XRD), kształt porów (fizysorpcja N₂), właściwości kwasowo-zasadowe (Py-FTIR, testy z użyciem wskaźników Hammetta) oraz stężenie wakansji (luk) tlenowych (spektroskopia Ramana). Mapy pokazujące rozmieszczenie jonów domieszek, t.j. Sr²⁺, Mg²⁺, Al³⁺ lub Zr⁴⁺ oraz fazy aktywnej (srebra) otrzymano metodami spektroskopii rentgenowskiej z dyspersją energii (EDX) oraz spektrometrii mas jonów wtórnych z pomiarem czasu przelotu (ToF-SIMS). Mapy te wykazały równomierne rozmieszczenie domieszek w ziarnach nośników. Srebro występowało głównie w postaci metalicznej warstwy na powierzchni nośników, jednak badane układy różniły się stężeniem utlenionych form srebra na powierzchni oraz redukowalnością nośników, co wykazano metodą termo-programowalnej desorpcji wodoru (H₂-TPD).

Przedstawiamy emitery wykorzystujące termicznie aktywowaną opóźnioną fluorescencję (TADF), mianowicie PTZ-Dipp-SO2B oraz PTZ-Dipp-(Bu)SO2B, zawierające dodatkową grupę n-butylową w rdzeniu 5,5-ditlenku 10H-dibenzo[b,e][1,4]tiaborininy (SO2B), która znacząco poprawia luminescencję układu w stanie stałym dzięki tzw. ‘efektowi wewnętrznej solwatacji’. W rozcieńczonych roztworach o niskiej polarności obie cząsteczki wykazują żółto-pomarańczową fotoluminescencję (λem = 561–588 nm), natomiast w amorficznych filmach obserwuje się emisję w zakresie światła czerwonego oraz bliskiej podczerwieni (NIR) (λem = 680–706 nm). Otrzymane związki zostały z powodzeniem zastosowane jako komponenty organicznych diod elektroluminescencyjnych (OLED). Chociaż oba związki mają podobną strukturę elektronową i wykazują porównywalną wydajność kwantową fotoluminescencji w roztworze, PTZ-Dipp-(Bu)SO2B okazuje się znacznie bardziej efektywnym luminoforem w stanie stałym niż jego odpowiednik niezawierający grupy butylowej. Zewnętrzna wydajność kwantowa diody (EQE) przy 7% zawartości związku w matrycy wynosi 12,2%, a w czystym filmie 1,0% dla PTZ-Dipp-(Bu)SO2B, podczas gdy dla PTZ-Dipp-SO2B wartości te są odpowiednio niższe i wynoszą 5,4% i 0,4%. Uważamy, że grupa n-butylowa zaburza otoczenie cząsteczki poprzez lokalne obniżenie polarności oraz ograniczenie tworzenia agregatów w stanie stałym. Zjawisko to określiliśmy mianem ‘efektu wewnętrznej solwatacji’ (internal solvation effect). Podsumowując, nasze badania pokazują w jaki sposób można sterować właściwościami diody OLED poprzez kontrolę oddziaływań cząsteczki emitera z otoczeniem. 

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.