W dniach od 4-7 października oraz od 11-14 października br w ramach wirtualnego wydarzenia pn. „Dzień Wynalazków 2021 na PK” wyemitowanych zostało w sumie osiem filmów – każdy poświęcony jednemu wydziałowi Politechniki Krakowskiej i nowatorskim rozwiązaniom, które tam powstały. Organizatorami tegorocznego Dnia Wynalazków były: spółka celowa Politechniki Krakowskiej INTECH PK i Dział Promocji. Zapraszamy do odwiedzenia strony wydarzenia na Facebooku.
Dzień Wynalazków można było śledzić za pośrednictwem Facebooka oraz kanału na YouTube i strony głównej PK. Wydarzenie cieszyło się dużym zainteresowaniem. W trakcie trwania Dnia Wynalazków filmy na YouTube zostały wyświetlone 1265 razy, na za pośrednictwem Facebooka dotarły do prawie 34 tysięcy osób. Materiały wciąż są dostępne i widzowie mogą poznać innowacyjne, mające zastosowanie w codziennym życiu i wspierające różne branże przemysłu rozwiązania, które powstały na Politechnice Krakowskiej.
Pierwszy tydzień
4 października: Wydział Inżynierii Materiałowej i Fizyki
Wydarzenie otworzył 4 października materiał z udziałem reprezentantów najmłodszego wydziału uczelni – Inżynierii Materiałowej i Fizyki. Przedstawiciele zespołu, który realizuje – w ramach konsorcjum złożonego z Politechniki Krakowskiej, Politechniki Wrocławskiej, Uniwersytetu Łódzkiego, Sieci Badawczej Łukasiewicz – Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych – projekt pn. „Wielofunkcyjne kompozyty aktywne biologicznie do zastosowań w medycynie regeneracyjnej układu kostnego”, opowiedzą o implancie wspomagającym regenerację tkanki kostnej. Celem prac prowadzonych przez naukowców jest opracowanie takich biomateriałów, które będą miały działanie przeciwzapalne oraz stymulujące wzrost komórek kości. Inny zespół z WIMiF, kierowany przez dr. hab. inż. Stanisława Kuciela, prof. PK, pracuje nad biodegradowalnymi i antybakteryjnymi jednorazowymi naczyniami i sztućcami, które będą się też wyróżniać kolorem spośród podobnych produktów – te obecnie dostępne na rynku są najczęściej białe lub czarne. Materiał dotyczący Wydziału Inżynierii Materiałowej i Fizyki przybliży również działania służące stworzenie uniwersalnego domu jednorodzinnego, którego elementy zostaną wydrukowane za pomocą wielkoformatowej drukarki 3D wykorzystującej kompozyty na osnowie betonu lub hybryd betonowo-geopolimerowych. Koncepcja zakłada możliwość rozbudowy konstrukcji w zależności od zmieniających się potrzeb użytkownika.Dzień Wynalazków na PK: Wydział Inżynierii Materiałowej i Fizyki
5 października: Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki
W materiale przygotowanym na Wydziale Inżynierii Środowiska i Energetyki usłyszmy m.in. o technologii przekształcania w materiał budowlany specyficznych, uciążliwych odpadów z wodno-ściekowego sektora gospodarki komunalnej. Projekt współfinansowany jest ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego i NCBR z udziałem przedsiębiorstwa Wodociągi Miasta Krakowa S.A. Przedsięwzięciem kieruje dr hab. inż. Małgorzata Cimochowicz-Rybicka, prof. PK. Opracowana technologia jest jednym z pierwszych, praktycznych rozwiązań bezodpadowej oczyszczalni ścieków i stacji uzdatniania wody, wpisującej się w koncepcję gospodarki o obiegu zamkniętym. Nowatorski charakter projektu przejawia się w – nie stosowanym do tej pory na większą skalę – procesie wspólnej fermentacji osadów ściekowych i po uzdatnianiu wody, a także osadów dennych. Następstwem tego procesu jest produkcja materiału budowlanego. Osad o obniżonej zawartości związków organicznych jest poddawany autotermicznemu spalaniu w kontrolowanych warunkach w piecu fluidalnym, a produktem finalnym jest popiół, wykorzystywany jako wartościowy składnik kompozytów cementowych, stosowanych do budowy infrastruktury drogowej.
We wtorkowym materiale widzowie zobaczą Uniwersalną Platformę Pomiarową z echosondą jednowiązkową, o której opowie dr inż. Andrzej Wolak. Urządzenie w swojej obecnej formie zostało opracowane przez pracowników Wydziału Inżynierii Środowiska i Energetyki. Przy jego wykonaniu korzystali z doświadczeń zdobytych podczas badań batymetrycznych (ukształtowania dna) rzek i zbiorników wodnych.
Dzień Wynalazków na PK: Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki
6 października: Wydział Informatyki i Telekomunikacji
Współczesne telefony komórkowe pełne są różnych funkcji, mniej lub bardziej przydatnych dla ich użytkowników. Mogą też stać się profesjonalnymi narzędziami do badania kosmosu. Jest to możliwe dzięki międzynarodowemu projektowi CREDO (Cosmic-Ray Extremely Distributed Observatory), w którym biorą udział m.in. Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk, Politechnika Krakowska, Akademia Górniczo-Hutnicza. Skrajnie Rozproszone Obserwatorium Promieniowania Kosmicznego umożliwia każdemu właścicielowi smartfona z aparatem fotograficznym zostanie badaczem odkrywającym największe zagadki wszechświata. Pracownicy PK opracowali aplikację na urządzenia mobilne, która umożliwia wykrywanie śladów promieniowania kosmicznego. Zalety nowego rozwiązania wyjaśnia mgr inż. Michał Niedźwiecki z Wydziału Informatyki i Telekomunikacji: – W każdej sekundzie do naszej planety dociera strumień cząstek pochodzących z odległego kosmosu, powstałych podczas najbardziej tajemniczych i spektakularnych zjawisk. Badanie promieniowania kosmicznego to jedno z trzech – obok obserwacji teleskopowych i obserwacji fal grawitacyjnych – źródeł poznania natury kosmosu. Na świecie jest mnóstwo detektorów promieniowania kosmicznego, ale z powodu ograniczeń finansowych mogą one pokryć tylko niewielką powierzchnię. Ponieważ promieniowanie kosmiczne ma wpływ na działanie elektroniki, za detektor może posłużyć zwykły smartfon. Mając tak rozproszone laboratorium, naukowcy otrzymują bardzo cenne informacje. Niekonwencjonalne podejście do przekazywania dzieciom i dorosłym wiedzy z zakresu matematyki, opracował inny zespół z Wydziału Informatyki i Telekomunikacji, kierowany przez dr. Mariusza Jużyńca. Realizowany projekt „Kalejdoskop Matematyczny” udowadnia, że można matematykę i logiczne myślenie oraz twórcze działanie połączyć z inżynierią, chemią, poznawaniem świata i przez to zrozumieć, że „królowa nauk” stanowi ważny aspekt codziennego życia.
Dzień Wynalazków na PK: Wydział Informatyki i Telekomunikacji
7 października: Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej
Już 7 października znów okazja do poznania nieznanych na co dzień zastosowań telefonu komórkowego, który może posłużyć do dokonywania analiz diagnostycznych, np. silnika samochodu. Temu zagadnieniu poświęcił swoją pracę dyplomową inż. Jakub Zielonka, absolwent Wydziału Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej. – Za pomocą telefonicznych czujników dokonujemy pomiaru wielkości fizycznych takich jak: przyspieszenie, indukcja magnetyczna, lokalizacja (GPS), prędkość (np. pojazdu). Zebrane w ten sposób dane możemy następnie wizualizować, analizować i przetwarzać na komputerze. System korzysta z programu Matlab na urządzenia mobilne – mówi absolwent Politechniki Krakowskiej.
Inny absolwent Wydziału Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej, mgr inż. Szymon Mrozek, w swojej pracy magisterskiej skupił się na zastosowaniu do druku 3D takich materiałów, które z powodzeniem sprawdzą się jako alternatywa dla metalicznych i stopowych blach używanych obecnie w różnych urządzeniach. Zaletą wydrukowanych obiektów jest ich masa – są zdecydowanie lżejsze.
Dzień Wynalazków na PK: Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej
Drugi tydzień
11 października: Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej
Drugi tydzień Dnia Wynalazków rozpocznie materiał z Wydziału Inżynierii i Technologii Chemicznej. Naukowcy z WIiTCh (pracami zespołu kieruje dr inż. Jolanta Jaśkowska) opowiedzą o metodzie produkcji leków antydepresyjnych, przeciwnowotworowych oraz przeciwbólowych z wykorzystaniem ultradźwięków. Technologia bazuje na wykorzystaniu ultradźwięków jako niskoenergetycznej i skutecznej alternatywy dla klasycznych sposobów produkcji obecnie stosowanych w przemyśle farmaceutycznym. Rozwiązanie pozwoli nawet o 90 proc. skrócić czas produkcji leków.Widzowie dowiedzą się też o pracach zespołu kierowanego przez dr hab. inż. Joannę Ortyl, prof. PK, który zajmuje się udoskonalaniem procesu druku 3D. Badacze wykorzystują różne typy procesów fotopolimeryzacji, poszerzając tym samym możliwości konstruowania nowych materiałów do druku, charakteryzujących się dużą wytrzymałością mechaniczną. 11 października będzie można też posłuchać o innowacyjnych sposobach wytwarzania ekologicznych kosmetyków.
Dzień Wynalazków na PK: Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej
12 października: Wydział Inżynierii Lądowej
Nowatorskie zastosowanie polimerowych złączy podatnych do wzmocnienia konstrukcji remontowanych budynków, które uległy zniszczeniu lub osłabieniu – to rozwiązanie opracowane na Wydziale Inżynierii Lądowej pod kierunkiem prof. dr. hab. inż. Arkadiusza Kwietnia. Zadaniem złączy jest przenoszenie obciążeń przy dużych deformacjach, co pozwala skutecznie redukować naprężenia w materiałach kruchych i zwiększać wytrzymałość całej remontowanej konstrukcji. Wynalazek służy także do zapobiegania przyszłym deformacjom konstrukcji narażonych na szkody komunikacyjne, górnicze, sejsmiczne lub osuwiskowe.
W ramach przedsięwzięcia realizowanego pod kierownictwem dr. inż. Aleksandra Byrdego z WIL powstało nowe rozwiązanie materiałowe i projekt kształtu zakotwień do kamienia naturalnego i betonu architektonicznego. Opracowane kotwy izolacyjne z tworzywa sztucznego są znacznie tańsze niż te wykonane ze stali nierdzewnej. Co więcej, pozwalają na znaczne obniżenie strat cieplnych w budynkach z okładzinami kamienno-betonowymi. Więcej o rozwiązaniu w czasie Dnia Wynalazków.
Dzień Wynalazków na PK: Wydział Inżynierii Lądowej
13 października: Wydział Mechaniczny
Pracownicy Wydziału Mechanicznego, dr inż. Marcin Morawski i dr inż. Marcin Malec, opracowali urządzenie do osuszania miodu, o którym opowiedzą podczas Dnia Wynalazków. Proces osuszania, a więc czynność niezbędna do tego, by miód został dopuszczony do sprzedaży, może trwać nawet dwa dni. Wynalazek z Politechniki pozwala skrócić czas produkcji o połowę oraz zminimalizować koszty niezbędne przy wytwarzaniu miodu. O połowę zmniejsza też zużycie energii, co z kolei przynosi realne oszczędności dla właścicieli pasiek. Jak zaznaczają twórcy, rozwiązanie skierowane jest głównie dla małych pasiek, których liczebność w Polsce szacuje się na około 20 tys.Agnieszka Tkaczyk, studentka inżynierii biomedycznej i laureatka 14. edycji konkursu „Kraków bez barier” przedstawi zaprojektowaną przez siebie elektroniczną protezę dłoni. – W przypadku amputacji dłoni i ewentualnie części przedramienia, pozostałe mięśnie ręki mogą zostać wykorzystane do sterowania protezą, ale ponieważ dają słabe impulsy EMG, trzeba je wzmocnić przez profesjonalne czujniki. W moim prototypie sterowanie protezą odbywa się właśnie za pomocą zbierania i przetwarzania sygnałów EMG z mięśni przedramienia – tłumaczy Agnieszka Tkaczyk. W protezie jej autorstwa każdy czujnik zawiera trzy elektrody. Dwie (różnicujące sygnał) przykłada się w miejscach, gdzie pod skórą znajduje się brzusiec mięśnia. Trzecią – elektrodę odniesienia – przykleja się w „neutralnym miejscu” na skórze. Sygnały są przekazywane do programu odczytującego wartości progowe wzmocnionych impulsów EMG i kierowane do serwomechanizmów w protezie. Dysponując kilkoma czujnikami można programować podstawowe gesty. – Moje rozwiązanie jest prototypem, chcę je doskonalić i zaplanowałam już ulepszenia projektu. Dotyczą zarówno designu, jak i samej konstrukcji – zapowiada studentka PK.
Dzień Wynalazków na PK: Wydział Mechaniczny
14 października: Wydział Architektury
W 2020 r. jury konkursu „Kaira Looro Architecture Competition” doceniło studencki zespół z Wydziału Architektury Politechniki Krakowskiej i przyznało wyróżnienie dla Aleksandry Wykroty, Piotra Dziewierza, Filipa Sieraka i Mateusza Ryjaka. Zadaniem uczestników międzynarodowej rywalizacji było zaprojektowanie obiektu pełniącego funkcję Centrum Zarządzania Kryzysowego, które mogłoby powstać w Afryce Subsaharyjskiej. Na konkurs spłynęło ponad 455 projektów z całego świata. Ideą studentów z PK było stworzenie swoistej „oazy” – przestrzeni, w której mieszkańcy obozu dla uchodźców mogliby znaleźć chwilę spokoju, zorganizować wspólne wydarzenia i odbudowywać namiastkę normalności. Podstawowym materiałem konstrukcyjnym obiektu jest bambus. Szkieletowa konstrukcja budynku ułatwi jego transport, montaż i demontaż. W zależności od potrzeb obiekt może zostać łatwo rozbudowany lub zmniejszony. Twórcy wyróżnili trzy strefy funkcjonalne: medyczną, biurową i magazynową.
Dzięki materiałowi dotyczącemu Wydziału Architektury widzowie zapoznają się również z projektem Studenckiego Koła Naukowego „Arboris”, które przygotowało projekt zagospodarowania podwórka przy Szkole Podstawowej nr 1 im. Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie. Koncepcja uzyskała pozytywną opinię małopolskiego wojewódzkiego konserwatora zabytków. Obecnie studenci SKN „Arboris” pracują nad technicznym projektem wykonawczym, który – po pozytywnym zaopiniowaniu przez radę rodziców szkoły – będzie podstawą do jego realizacji.
Dzień Wynalazków na PK: Wydział Architektury
Szczegóły dotyczące Dnia Wynalazków można znaleźć na stronie wydarzenia.
(bk)
Na zdjęciach, bohaterowie części filmów przygotowanych na Dzień Wynalazków / fot. Jan Zych, Izabela Paluch