Zespoły naukowe z Politechniki Krakowskiej znów osiągnęły duży sukces. Ich rozwiązania prezentowane były na Tajwanie podczas targów wynalazczości Kaohsiung International Invention & Design EXPO (KIDE 2023), które odbyły się na przełomie listopada i grudnia. Laureaci medali tej prestiżowej imprezy przekazali nam informacje o swoich sukcesach. Złoty medal KIDE trafił do zespołu z Wydziału Inżynierii Materiałowej i Fizyki, który opracował inteligentny biomateriał do zastępowania tkanek twardych oraz uwalniania substancji czynnej bezpośrednio w obszarze dotkniętym chorobą. Srebrny medal trafił do interdyscyplinarnego zespołu złożonego z badaczy z WIMiF oraz Wydziału Inżynierii Lądowej. Wynalazcy są twórcami rozwiązania pn. „Innowacyjny materiał dla gospodarki o obiegu zamkniętym – pianki geopolimerowe o niskim przewodnictwie cieplnym produkowane z odpadów przemysłowych”.
Członkiniami grupy, która uzyskała złoto w czasie azjatyckich targów są m.in. studentki II i V roku kierunku inżynieria materiałowa. Badania nad rozwiązaniem „Active substance carrier for controlled delivery of selected flavonoid compounds with multidirectional effects” były prowadzone w ramach sekcji BioMat Koła Naukowego Materiałów Funkcjonalnych SMART-MAT, gdzie realizowano projekt studencki pn. „Biomateriały polimerowe o charakterze nośnika substancji aktywnej do zastosowań w medycynie” (finansowanie z ministerialnego programu „Studenckie koła naukowe tworzą innowacje”). Opiekunem naukowym sekcji BioMat jest mgr inż. Dagmara Słota, doktorantka Politechniki Krakowskiej i współautorka „złotego” rozwiązania wraz z: mgr inż. Kariną Niziołek, mgr inż. Julią Sadlik, mgr inż. Edytą Kosińską (doktorantki) oraz Dominiką Träer, Katarzyną Młyniec i inż. Kamilą Lis (studentki). Nad zespołem naukowczyń czuwała prof. dr hab. inż. Agnieszka Sobczak-Kupiec z Katedry Inżynierii Materiałowej Wydziału Inżynierii Materiałowej i Fizyki.
Medalowe rozwiązanie z Politechniki Krakowskiej obejmuje inteligentny biomateriał do zastępowania tkanek twardych, który oprócz funkcji wypełniającej ma dodatkową zdolność do uwalniania substancji czynnej bezpośrednio w obszarze dotkniętym chorobą. Jak tłumaczy Dagmara Słota, po wszczepieniu do organizmu materiał przejmuje funkcję tkanki, ponadto uwalniając wybrany flawonoid pochodzenia roślinnego (resweratrol, sylimarynę i/lub kwercetynę). Ta grupa związków ma udokumentowane wielokierunkowe działanie, zmniejsza ryzyko zachorowania na raka, wykazuje korzystny wpływ na zdrowie układu sercowo-naczyniowego i metabolicznego, a także wykazuje właściwości przeciwwirusowe i przeciwzapalne. Co więcej, ze względu na brak konieczności stosowania rozpuszczalników organicznych, toksycznych odczynników, całkowitą eliminację odpadów oraz wykorzystanie substancji aktywnych pochodzenia roślinnego, wynalazek doskonale wpisuje się w trend tzw. zielonej chemii.
Srebrnym medalem wystawy Kaohsiung International Invention & Design EXPO uhonorowano rozwiązanie pn. „Innowacyjny materiał dla gospodarki o obiegu zamkniętym – pianki geopolimerowe o niskim przewodnictwie cieplnym produkowane z odpadów przemysłowych”. Jego twórcami są dr inż. Kinga Korniejenko, dr hab. inż. Michał Łach, prof. PK, dr inż. Barbara Kozub, dr inż. Patrycja Bazan, mgr inż. Beata Figiela, mgr inż. Kinga Setlak – wszyscy z Katedry Inżynierii Materiałowej Wydziału Inżynierii Materiałowej i Fizyki PK oraz dr inż. Katarzyna Mróz z Katedry Inżynierii Materiałów Budowlanych Wydziału Inżynierii Lądowej PK.
Przedmiotem wynalazku nagrodzonego srebrnym medalem jest nowatorski materiał dla gospodarki o obiegu zamkniętym – pianki geopolimerowe o niskiej przewodności cieplnej, produkowane z odpadów przemysłowych oraz sposób ich wytwarzania. Nowym materiałem jest kompozyt na bazie spienionej matrycy geopolimerowej z hybrydowym zbrojeniem rozproszonym, który nadaje się do wytwarzania elementów izolacyjnych w postaci płyt, paneli lub kształtowników do izolacji akustycznej i termicznej do 1000 stopni Celsjusza. Do otrzymania tego kompozytu geopolimerowego zastosowano kalcynowane odpady wydobywcze węgla (kalcynowane łupki węglowe). Podstawą produkcji są strumienie odpadów pochodzących z przemysłu wydobywczego. Wykorzystanie ich jako surowców do produkcji lekkich pianek geopolimerowych o wysokiej wartości dodanej i niskim przewodnictwie cieplnym jest niezwykle ważne z punktu widzenia zrównoważonego rozwoju i wdrażania zasad gospodarki obiegu zamkniętego. Nowe materiały pozwalają też na ograniczenie śladu węglowego i energii.
Opracowane rozwiązanie jest efektem realizacji projektu LIDER X. Prace nad wynalazkiem prowadzono w ramach grantu: „Pianki geopolimerowe o niskiej przewodności cieplnej produkowane z odpadów przemysłowych jako materiał innowacyjny dla gospodarki o obiegu zamkniętym” (LIDER/31/0168/L-10/18/NCBR/2019) finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.
(bk)
Fot. Dagmara Słota i Kinga Korniejenko