Τμήμα Χημείας

Εκπαίδευση

Ο Νικόλαος Χαλμπές έλαβε το δίπλωμα του από το τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων (2016) και το 2018 ολοκλήρωσε το διατμηματικό μεταπτυχιακό προγραμμα σπουδών στη Χημεία και Τεχνολογία των Υλικών του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων. Το 2021 έλαβε το διδακτορικό δίπλωμα από το Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων. Η διδακτορική διατριβή αφορούσε την ανάπτυξη καινοτόμων δισδιαστατων νανοδομών για τεχνολογικές εφαρμογές.

Σταδιοδρομία

Ο Νικόλαος Χαλμπές, μετά την ολοκλήρωση της διδακτορικής του διατριβής, εντάχθηκε στο Πανεπιστήμιο Cornell (ΗΠΑ) ως μεταδιδακτορικός ερευνητής στην ερευνητική ομάδα του καθηγητή Εμμ. Γιαννέλη. Το πρώτο του ερευνητικό έργο στο Cornell, υλοποιήθηκε σε συνεργασία με την Πολεμική Αεροπορία των ΗΠΑ (Air Force Research Laboratory, AFRL) και επικεντρώθηκε στην ανάπτυξη καινοτόμων πειραματικών προσεγγίσεων για τα διχαλκογενίδια μετάλλων μετάπτωσης.

Παράλληλα, ανέπτυξε έντονη ερευνητική δραστηριότητα στον σχεδιασμό, τη σύνθεση και τον χαρακτηρισμό νανοδομημένων και λειτουργικών υλικών, με βαση τον άνθρακα. Συγκεκριμένα, εισήγαγε τις υπεργολικές αντιδράσεις —οι οποίες παραδοσιακά χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές πυραυλικής προώθησης— ως μια πρωτοποριακή συνθετική μέθοδο για την σύνθεση πορωδών υλικών με βάση τον άνθρακα, εξαιρετικά υψηλής ειδικής επιφάνειας. Η προσέγγιση αυτή οδήγησε στην ανάπτυξη πορωδών νανοϋλικών άνθρακα με τις υψηλότερες τιμές πορώδους που έχουν αναφερθεί μέχρι σήμερα στη διεθνή βιβλιογραφία και ταυτόχρονα με κορυφαίες επιδόσεις ως ηλεκτρόδια υπερπυκνωτών.

Κατά τη διάρκεια της ερευνητικής του πορείας στο Cornell συμμετείχε σε πληθώρα διεπιστημονικών ερευνητικών προγραμμάτων που χρηματοδοτήθηκαν από το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ (DOE), DARPA και βιομηχανικούς φορείς. Ενδεικτικά, σε συνεργασία με το Τμήμα Μηχανολόγων και Αεροδιαστημικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Cornell συνέβαλε στην ανάπτυξη και αξιολόγηση ιοντικών υλικών νανοσωματιδίων (Nanoparticle Ionic Materials, NIMs) ως καινοτόμων προωθητικών μέσων για συστήματα διαστημικής προώθησης.

Το 2026 διορίστηκε στη βαθμίδα του Επίκουρου Καθηγητή επί θητεία στο Τμήμα Χημείας της Σχολής Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Κρήτης.

Επιστημονικά ενδιαφέροντα

Η ερευνητική του δραστηριότητα επικεντρώνεται σε Νανοδομές και υπερδομές με βάση τον Άνθρακα, Πορώδη Υλικά, Δισδιάστατα Υλικά, Yβριδικά και Νανοσύνθετα Υλικά, Mικροσκοπία Ατομικής Δύναμης, Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Σάρωσης.

Επιστημονικό έργο και ερευνητική δραστηριότητα

• Συγγραφέας 65 διεθνών επιστημονικών δημοσιεύσεων σε έγκριτα περιοδικά με σύστημα αξιολόγησης από ομότιμους κριτές.
• Δημοσιεύσεις σε διεθνή περιοδικά υψηλού κύρους, όπως τα Nature, Advanced Functional Materials, ACS Nano, Angewandte Chemie και Chemical Engineering Journal, μεταξύ άλλων.
• Συγγραφέας 2 επιστημονικών εργασιών σε σειρές βιβλίων, κατόπιν αξιολόγησης.
• Κάτοχος 4 διεθνών διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας.
• Συμμετοχή σε 26 επιστημονικές παρουσιάσεις σε διεθνή συνέδρια, με προφορικές ανακοινώσεις και ανακοινώσεις αναρτημένων εργασιών (posters).

Ενδεικτικές δημοσιεύσεις

1. N. Chalmpes, P. Ochonma, I. Tantis, A. W. Alsmaeil, T. E. Assafa, M. Tathacharya, M. Srivastava, G. Gadikota, A. B. Bourlinos, T. Steriotis, E. P. Giannelis. Ultrahigh surface area nanoporous carbons synthesized via hypergolic and activation reactions for enhanced CO2 capacityand volumetric energy density. ACS Nano (2024), Vol. 18, p. 33491–33504.
2. Chalmpes, M. Susner, M. Velez, A. W. Alsmaeil, A. Jawaid, R. Vaia, E. P. Giannelis. Enhanced yield and compatibility of exfoliated MoS2 through iodine-assisted thermal treatment ofpowders. Advanced Functional Materials (2025), pp. 2420741.
3. Chalmpes, I. Tantis, A.W. Alsmaeil, A. B. Bourlinos, E. P. Giannelis. Design, synthesis and evaluation of noble metal nanoparticle and in-situ decorated carbon supported nanoparticle electrocatalysts using hypergolic reactions. Chemistry of Materials (2024), Vol. 36, p. 10616- 10625.
4. Chalmpes, I. Tantis, A. W. Alsmaeil, B. S. Aldakkan, A. Dimitrakou, M. A. Karakassides, C. E. Salmas, E. P. Giannelis. Elevating waste biomass: supercapacitor electrode materials derived from spent coffee grounds. Energy Fuels (2025), Vol. 39, p. 1305–1315.
5. Lu, W. Wu, F. M. Colombari, A. Jawaid, B. Seymour, K. Whisnant, X. Zhong, W. Choi,
6. Chalmpes, J. Lahann, R. A. Vaia, A. F. de Moura, D. Nepal, N. A. Kotov. Nano-achiral complex composites for extreme polarization optics. Nature (2024), Vol. 630, p. 860-865.