Tadeusz Pakuła
 Profesor Tadeusz Pakuła | |
| Data i miejsce urodzenia | |
|---|---|
| Data i miejsce śmierci | |
| Profesor nauk chemicznych | |
| Specjalność: fizyka polimerów, symulacje komputerowe dynamiki molekularnej | |
| Alma Mater | |
| Doktorat | |
| Profesura | |
| Nauczyciel akademicki | |
| Politechnika Łódzka | |
Tadeusz Pakuła (ur. 26 lipca 1945 w Łodzi, zm. 7 czerwca 2005 w Moguncji) – polski fizyk specjalizujący się w dziedzinie fizyki polimerów, twórca algorytmów CMA i DLL.
Życiorys
Przez całą karierę naukową miał ścisłe związki z łódzkimi ośrodkami naukowymi. Studiował na Wydziale Matematyki, Fizyki i Chemii Uniwersytetu Łódzkiego, gdzie uzyskał tytuł magistra w dziedzinie fizyki w 1968 roku. Pracę naukową rozpoczął w 1967 roku, jeszcze jako magistrant, w Katedrze Fizyki na Wydziale Chemicznym Politechniki Łódzkiej pod kierunkiem profesora Mariana Kryszewskiego. Pod jego opieką odbył też studia doktoranckie na Wydziale Chemicznym Politechniki Łódzkiej, gdzie uzyskał stopień doktora w 1976 roku w dziedzinie chemii fizycznej. Tytuł rozprawy doktorskiej to „Wpływ dynamicznej deformacji na strukturę nadcząsteczkową w polietylenie”. Należy podkreślić, że wraz z innymi członkami zespołu kierowanego przez prof. Kryszewskiego Tadeusz Pakuła należał do pionierów w stosowaniu światła laserowego do badania struktury nadcząsteczkowej w polimerach z wykorzystaniem laserów samodzielnie budowanych w tym zespole[1][2]. W latach 1976-1984 był zatrudniony jako adiunkt w Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych PAN w Łodzi. W tym okresie odbył również staże naukowe w prestiżowych ośrodkach naukowych za granicą: w latach 1977-1978 na Uniwersytecie w Moguncji w zespole prof. E. W. Fischera; w latach 1982-1983, jako „visiting profesor” na Uniwersytecie w Kioto, gdzie współpracował z prof. H. Kawai oraz prof. T. Hashimoto. Stopień doktora habilitowanego uzyskał w 1984 roku na Wydziale Chemicznym Politechniki Łódzkiej z dziedziny chemii fizycznej i fizyki polimerów za rozprawę habilitacyjną „Mechaniczne własności niejednorodnych materiałów polimerowych w zależności od ich struktury”; w tej tematyce prowadził badania zarówno doświadczalne, jak i teoretyczne[3]. W 1984 roku, na zaproszenie prof. E. W. Fischera, podjął pracę w nowo tworzonym Instytucie Maxa Plancka Badań Polimerów w Moguncji (MPI-P), który szybko stał się wiodącą placówką w dziedzinie badań polimerów na świecie, również dzięki osiągnięciom naukowym prof. Tadeusza Pakuły.
Mimo pracy w zagranicznym ośrodku naukowym prof. Tadeusz Pakuła stale utrzymywał kontakt z uczelniami w Polsce. Dzięki jego inicjatywie wielu młodych naukowców z Polski odbyło staże w MPI-P w Moguncji. Promował polskie zespoły badawcze i czynnie angażował się w przygotowywanie wspólnych projektów. W latach 1994-1995 prof. Tadeusz Pakuła był zatrudniony na części etatu jako profesor na Uniwersytecie Adama Mickiewicza w Poznaniu, a od 1995 roku do końca życia był zatrudniony na Wydziale Chemicznym Politechniki Łódzkiej, gdzie w 1996 roku uzyskał tytuł naukowy profesora w dziedzinie chemii.
Działalność naukowa i dydaktyczna profesora Tadeusza Pakuły w Zakładzie Fizyki Polimerów Politechniki Łódzkiej zaowocowała rozpoczęciem w tym zakładzie (przekształconym w 1999 r. w Katedrę Fizyki Molekularnej) nowej dziedziny badań – symulacji komputerowych dynamiki molekularnej. Nadal współpracował również z Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych PAN w Łodzi. Dzięki prof. Pakule możliwa była ścisła współpraca łódzkich naukowców z Instytutem Maxa Plancka w Moguncji, dzięki czemu możliwe było wykonywanie badań technikami niedostępnymi wówczas w Polsce.
Profesor Tadeusz Pakuła współpracował również z innymi czołowymi ośrodkami naukowymi badań polimerów na świecie, między innymi w Grecji, Francji, Włoszech, USA, Kanadzie, Japonii i Chinach, a na szczególne wyróżnienie zasługuje wieloletnia i bardzo owocna współpraca ze światowej sławy naukowcem, prof. Krzysztofem Matyjaszewskim z Carnegie Mellon University w Pittsburghu w USA.
Działalność naukowa
Dorobek naukowy prof. Tadeusza Pakuły to ponad 300 publikacji w najbardziej prestiżowych czasopismach naukowych, jak między innymi Macromolecules, Journal of Chemical Physics(ang.), czy Journal of the American Chemical Society, a także wiele patentów.
Najważniejszy wkład prof. Pakuły w rozwój wiedzy o polimerach dotyczył określenia korelacji pomiędzy strukturą materiałów polimerowych a ich dynamiką molekularną i właściwościami makroskopowymi. Głównym przedmiotem jego badań były polimery o ściśle zdefiniowanej budowie, których morfologię, właściwości reologiczne, dielektryczne i termomechaniczne badał z zastosowaniem innowacyjnych metod eksperymentalnych[4][5]. Prof. Pakuła specjalizował się w badaniach struktury polimerów technikami rozproszeniowymi[6]. Jednym z najbardziej nośnych i nowatorskich obszarów jego zainteresowań było badanie struktury różnych kopolimerów o zaprojektowanej budowie molekularnej (kopolimerów o różnej sekwencyjności: gradientowych, blokowych, szczepionych lub statystycznych i o różnej topologii: liniowych, gwiaździstych, dendrytycznych lub ultra-rozgałęzionych) i ich zdolności do samo-organizacji i tworzenia regularnych nanostruktur morfologicznych[7][8]. Opracował oryginalne metody przetwarzania materiałów polimerowych pozwalające uzyskać w nich uporządkowanie dalekiego zasięgu. Jedną z takich metod jest technika tzw. wylewania strefowego (zone-casting)[9], pozwalająca wytwarzać zorientowane, cienkie warstwy różnych materiałów organicznych wykazujące silną anizotropię właściwości fizycznych (np. elektrycznych i optycznych). Metoda ta została ostatnio z sukcesem zastosowana do wytwarzania organicznych tranzystorów polowych przyczyniając się do rozwoju elektroniki molekularnej[10]. Profesor Pakuła prowadził również badania takich materiałów jak żele[11], polimery odporne na wysokie temperatury, układy ciekłokrystaliczne i materiały dla optoelektroniki. Jedno z jego ostatnich odkryć dotyczyło ultra-miękkich elastomerów[12], które posiadają moduł sprężystości zbliżony do hydrożeli (rzędu kPa), ale są układami jednoskładnikowymi, w których łańcuchy główne makrocząsteczek są rozdzielone nie przez cząsteczki rozpuszczalnika, ale przez krótkie, nie splątane łańcuchy boczne.
Znaczącym wkładem prof. Pakuły w dziedzinie symulacji komputerowych dynamiki układów skondensowanych były opracowane przez niego oryginalne i efektywne algorytmy, pozwalające m.in. na symulację struktury i dynamiki makrocząsteczek o złożonej architekturze – Cooperative Motion Algorithm (CMA)[13] i Dynamic Lattice Liquid Model (DLL)[14][15]. Algorytmy te dostarczają informacji o układach polimerowych niedostępnych doświadczalnie, co z kolei pozwala zaprojektować strukturę makrocząsteczek o określonych, pożądanych właściwościach, przewidzieć morfologię i przejścia fazowe[16] polimerów i kopolimerów o różnorodnej budowie[17][18][19], a także zachowanie makrocząsteczek na powierzchni[20] i w układach o ograniczonej geometrii[21]. Pozwalają również modelować samą reakcję polimeryzacji z uwzględnieniem subtelnych efektów dyfuzyjnych[22][23]. Algorytm DLL pozwala również modelować dynamikę zjawisk silnie nierównowagowych w układach małocząsteczkowych[24][25]. Badania prof. Pakuły w dziedzinie symulacji są obecnie kontynuowane w Katedrze Fizyki Molekularnej Politechniki Łódzkiej przez dr. hab. Piotra Polanowskiego i dr. inż. Krzysztofa Hałagana[26]. W ostatnim okresie życia prof. Pakuła poświęcił się idei budowy dedykowanej maszyny równoległej odwzorowującej model DLL, której podstawy opracował wspólnie z dr. hab. inż. Jarosławem Jungiem z Katedry Fizyki Molekularnej Politechniki Łódzkiej. Projekt takiej maszyny, pod nazwą Analizatora Rzeczywistych Układów Złożonych (ARUZ), został opracowany przez naukowców z Katedry Fizyki Molekularnej oraz Katedry Mikroelektroniki i Technik Informatycznych Politechniki Łódzkiej i został zrealizowany w ramach projektu „BioNanoPark” w Łódzkim Parku Naukowo-Technologicznym Bionanopark sp. z o.o.[27][28].
Przypisy
- ↑ Kryszewski, M., Galeski, A., Pakula, T., Verification of the small angle light scattering patterns from undeformed spherulites and the relation between spherulite deformation and stretching of polyethylene films, European Polymer Journal 7, 241 (1971)
- ↑ Pakula, T., Kryszewski, M., Elongation ratio of deformed spherulites, Journal of Polymer Science, Polymer Symposia 38, 87 (1972)
- ↑ Pakula, T., The renormalization group method in modeling of mechanical properties of heterogeneous polymeric materials, Polymer Bulletin (Berlin, Germany) 3, 415 (1980)
- ↑ Pakula, T., Geyler, S., Edling, T., Boese, D., Relaxation and viscoelastic properties of complex polymer systems, Rheologica Acta 35 (6), 631 (1996)
- ↑ Vlassopoulos, D., Fytas, G., Pakula, T., Roovers, J., Multiarm star polymers dynamics, Journal of Physics Condensed Matter 13 (41), R855 (2001)
- ↑ Pakula, T., Vlassopoulos, D., Fytas, G., Roovers, J., Structure and dynamics of melts of multiarm polymer stars, Macromolecules 31 (25), 8931 (1998)
- ↑ Pakula, T., Saijo, K., Kawai, H., Hashimoto, T., Deformation behavior of styrene-butadiene-styrene triblock copolymer with cylindrical morphology, Macromolecules 18 (6), 1294 (1985)
- ↑ Pakula, T., Matyjaszewski, K., Copolymers with controlled distribution of comonomers along the chain, 1: Structure, thermodynamics and dynamic properties of gradient copolymers. Computer simulation, Macromolecular theory and simulations 5, 987 (1996)
- ↑ Burda, L., Tracz, A., Pakula, T., Ulanski, J., Kryszewski, M., Highly anisotropic conductive materials: polymers doped with crystalline charge-transfer complexes, Journal of Physics D: Applied Physics 16, 1737 (1983); Tracz, A., Pakula, T., Jeszka, J.K., Zone casting – A universal method of preparing oriented anisotropic layers of organic materials, Materials Science- Poland 22 (4), 415 (2004)
- ↑ Pisula, W., Menon, A., Stepputat, M., Lieberwirth, I., Kolb, U., Tracz, A., Sirringhaus, H., Pakula, T., Müllen, K., A Zone-Casting Technique for Device Fabrication of Field-Effect Transistors Based on Discotic Hexa-peri-hexabenzocoronene, Advanced Materials 17 (6), 684 (2005)
- ↑ Antonietti, M., Pakula, T., Bremser, W., Rheology of small spherical polystyrene microgels: A direct proof for a new transport mechanism in bulk polymers besides reptation, Macromolecules 28 (12), 4227 (1995)
- ↑ Pakula, T., Zhang, Y., Matyjaszewski, K., Lee, H.-i., Boerner, H., Qin, S., Berry, G.C., Molecular brushes as super-soft elastomers, Polymer 47 (20), 7198 (2006)
- ↑ Pakula, T., Cooperative relaxations in condensed macromolecular systems. 1. A model for computer simulation, Macromolecules 20 (3), 679 (1987)
- ↑ Pakula, T., Teichmann, J., Model for relaxation in supercooled liquids and polymer melts, Materials Research Society Symposium – Proceedings, 455, 211 (1997); Pakula, T., Collective dynamics in simple supercooled and polymer liquids, Journal of Molecular Liquids 86 (1), 109 (2000)
- ↑ Polanowski, P., Pakula, T., Model for relaxation in supercooled liquids and polymer melts, Journal of Chemical Physics 120 (13), 6306 (2004)
- ↑ Pakula, T., Karatasos, K., Anastasiadis, S.H., Fytas, G., Computer simulation of static and dynamic behavior of diblock copolymer melts, Macromolecules 30 (26), 8463 (1997)
- ↑ Pakula, T., Geyler, S., Cooperative relaxations in condensed macromolecular systems. 3. Computer-simulated melts of cyclic polymers, Macromolecules 21 (6), 1665 (1988)
- ↑ Gauger, A., Pakula, T., Static properties of noninteracting comb polymers in dense and dilute media. A Monte Carlo study, Macromolecules 28 (1), 190 (1995)
- ↑ Pakula, T., Jeszka, K., Simulation of single complex macromolecules. 1. Structure and dynamics of catenanes, Macromolecules 32 (20), 6821 (1999)
- ↑ Klos, J., Pakula, T., Computer simulations of chains end-grafted onto a spherical surface. Effect of matrix polymer, Macromolecules 37 (21), 8145 (2004)
- ↑ Pakula, T., Computer simulation of polymers in thin layers. I. Polymer melt between neutral walls – static properties, The Journal of Chemical Physics 95 (6), 4685 (1991)
- ↑ Gao, H., Polanowski, P., Matyjaszewski, K., Gelation in Living Copolymerization of Monomer and Divinyl Cross-Linker: Comparison of ATRP Experiments with Monte Carlo Simulations, Macromolecules 42, 5925 (2009); Polanowski, P., Jeszka, J. K., Matyjaszewski, K., Modeling of branching and gelation in living copolymerization of monomer and divinyl cross-linker using dynamic lattice liquid model (DLL) and Flory-Stockmayer model, Polymer 51, 6084 (2010)
- ↑ Polanowski, P., Jeszka, J. K., Matyjaszewski K., Synthesis of star polymers by “core-first” one-pot method via ATRP: Monte Carlo simulations, Polymer 55, 2552 (2014)
- ↑ Polanowski, P., Koza, Z., Reaction-diffusion fronts in systems with concentration-dependent diffusivities, Physical Review E 74, 036103 (2006)
- ↑ Polanowski, P., Sikorski, A., Simulation of diffusion in a crowded environment, Soft Matter 10, 3597 (2014)
- ↑ Katedra Fizyki Molekularnej Politechniki Łódzkiej
- ↑ Analizator Rzeczywistych Układów Złożonych – ARUZ
- ↑ Łódzki Park Naukowo-Technologiczny
Linki zewnętrzne
- Ewen, B., Fischer, E. W., In memoriam Tadeusz Pakula 1945–2005, Polymer 47, 7168 (2006)
- Butt, H.-J., Matyjaszewski, K., “Structure and dynamics of complex polymeric materials” commemorating Tadeusz Pakula (1945–2005), Polymer 47, 7167 (2006)
- J. Ulański, Życie Uczelni 11, 33 (2005) [dostęp 2015-07-10]
- Lista publikacji autorstwa i współautorstwa prof. Tadeusza Pakuły [dostęp 2019-09-11]
Media użyte na tej stronie