W ramach konkursu granty przyznawane są młodym naukowcom, którzy uzyskali stopień doktora w ciągu ostatnich kilku lat. W czwartej edycji konkursu granty otrzymało siedmioro naukowców z Politechniki Opolskiej.

– Mówimy o młodych pracownikach, którzy w zasadzie dopiero zaczynają rozwijać swoją karierę naukową – podkreśla prof. Grzegorz Królczyk, prorektor ds. nauki i rozwoju Politechniki Opolskiej.
Konkurs organizuje Narodowe Centrum Nauki, granty MINIATURA zostały przyznane dla siedmiorga naukowców z Politechniki Opolskiej. – To satysfakcjonujący wynik. Najważniejszą wartością w zabieganiu o granty jest to, że  naukowcy muszą przemyśleć swoją pracę naukową, opracować krótką strategię rozwoju dla siebie i na tym zbudować wniosek – zauważa prof. Królczyk.
Naukowcy politechniki, którzy otrzymali grant z programu to: dr inż. Robert Owsiński z Wydziału Mechanicznego, dr hab. inż. Andrzej Waindok z Wydziału Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki, dr hab. inż. Jolanta Królczyk z Wydziału Mechanicznego, dr inż. Anna Deptuła z Wydziału Inżynierii Produkcji i Logistyki, dr inż. Aleksandra Kawala-Sterniuk z Wydziału Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki, dr inż. Mariusz Czabak z Wydziału Budownictwa i Architektury oraz dr Izabela Spielvogel z Wydziału Wychowania Fizycznego i Fizjoterapii.

Wstępne badania

– Celem mojego projektu jest przeprowadzenie wstępnych badań zmęczeniowych na próbkach wykonanych metodą przyrostową wykorzystując selektywne stapianie laserowe (SLM) proszku stopu tytanu (Ti6Al4V). Badania eksperymentalne są ukierunkowane na określenie wpływu kierunku przyrastania materiału w procesie wytwarzania (spiekania proszku) wykonanych metodą SLM na trwałość tych elementów poddanych obciążeniom nieproporcjonalnym – wylicza dr inż. Robert Owsiński, którego projekt nosi tytuł „Odporność materiału Ti6Al4V na nieproporcjonalność obciążeń cyklicznych w odniesieniu do kierunku przyrastania materiału w technologii SLM”.

– Zaplanowane badania umożliwią rozpoznanie mechanizmów degradacyjnych zachodzących w elementach wytworzonych tą techniką pod wpływem oddziaływania obciążeń nieproporcjonalnych w odniesieniu do kierunku przyrostu materiału podczas procesu wytwarzania. Planowany do wykorzystania materiał w postaci proszku tytanu Ti6Al4V ma szerokie zastosowanie w przemyśle lotniczym oraz w medycynie. Wykorzystywany jest na potrzeby wytwarzania konstrukcji lekkich oraz implantów, gdzie również istotny jest stosunek objętości elementu do jego wytrzymałości – tłumaczy dr inż. Robert Owsiński,  który dodaje, że zamierza także przeprowadzić wieloosiowe badania zmęczeniowe, które pozwolą określić anizotropię własności zmęczeniowych w zależności od kierunku przyrostu materiału w procesie wytwarzania. – Próbki wykorzystane do przeprowadzenia badań zmęczeniowych zostaną poddane ponadto analizie fraktograficznej mającej na celu ustalenie, w jaki sposób uszkodzenie zmęczeniowe propagowało, oraz jaki był dominujący mechanizm uszkodzenia. Jest to bardzo istotne ze względu na przyrostowy sposób wytwarzania tych elementów i ich zastosowanie w konstrukcjach o wysokich wymaganiach względem wytrzymałości oraz niezawodności – zaznacza dr inż. Owsiński.

Wybuchy i topografia zbóż

Natomiast dr hab. inż. Andrzej Waindok zajmie się badaniem właściwości elektrycznych i magnetycznych materiałów warstwowych łączonych metodą platerowania wybuchowego.
– Skupię się na określeniu podstawowych parametrów elektrycznych i magnetycznych nietypowych materiałów składających się z warstw łączonych wybuchowo. Planuję wykonanie zarówno pomiarów tych parametrów, jak i przeprowadzenie złożonych symulacji komputerowych rozkładu pola elektromagnetycznego w poszczególnych warstwach. Badane przeze mnie materiały będą składały się z różnych warstw metali czystych i ich stopów. Tego typu materiały znajdują zastosowanie w przemyśle elektroenergetycznym, elektrotechnicznym, elektrochemicznym, hydro-elektrometalurgicznym, a także zbrojeniowym, czy nawet kosmicznym. W ramach grantu planowana jest współpraca z firmą Explomet, która jako jedyna w Polsce zajmuje się wytwarzaniem materiałów warstwowych metodą platerowania wybuchowego – zaznacza dr hab. inż. Andrzej Waindok.

Dr hab. inż. Jolanta Królczyk skupi się z kolei na topografii powierzchni wybranych ziaren zbóż. – Planuję analizę cech funkcjonalnych powierzchni do określenia zjawisk kontaktowych w procesie mieszania, co pozwala na lepsze poznanie zachodzących zjawisk i opis złożonych systemów biologicznych, którymi są ziarna zbóż (organizm żywy). Wobec wątpliwości odnośnie zastosowań teorii bazujących na elementach mechaniki ośrodków ciągłych badania ukierunkowane zostały na analizę struktury. U ich podstawy leży założenie, iż o zachowaniu się całego ośrodka decydują właściwości pojedynczych ziaren oraz relacje zachodzące między stykającymi się nasionami. Parametry topografii powierzchni zaś determinują proces mieszania, który uważany jest za losowy. Moim zdaniem jego losowość w skali makro nie jest już taka jednoznaczna w skali mikro i zamierzam to badać – tłumaczy.

Różnorodność pomysłów

Natomiast dr inż. Anna Deptuła będzie pracować nad oceną skuteczności kwestionariusza zachowań innowatora oraz badaniem wstępnym ważności kryteriów oceny ryzyka innowacji technicznych.
– Pośrednim celem prowadzonych przeze mnie badań jest takie scharakteryzowanie eksperta-innowatora,  aby w ostatecznym rozrachunku osoba zajmująca się oceną ryzyka innowacji była jak najlepiej dobrana, a przez to  wspierała działania innowacyjne danej jednostki. Chodzi o wybór mądrego eksperta, a nie wykształconego specjalisty. Realizacja grantu  umożliwia mi zweryfikowanie już zaobserwowanych i zdefiniowanych zjawisk oraz zależności dotyczących indywidualnych cech osobowości eksperta – mówi dr inż. Anna Deptuła.

– Od 2006 roku do moich zainteresowań naukowych należą interfejsy mózg-komputer. W ramach projektu pt. „Zastosowanie Klasyfikatorów Bayesowskich w Celu Ulepszenia Nieinwazyjnych Interfejsów Mózg-Komputer” będę pracować nad wykorzystaniem zaawansowanych metod matematycznych, ze szczególnym uwzględnieniem klasyfikatorów bayesowskich w analizie danych EEG, głównie do rozpoznawania poszczególnych wzorców – zarówno ruchów rzeczywistych, jak i tych wyobrażonych. Mój projekt stanowi jedynie maleńką część całej działalności naukowej związanej z interfejsami mózg-komputer (BCI) i ma na celu poprawę rozpoznawania ww. zachowań oraz ich potencjalnego zastosowania w procesach sterowania urządzeniami zewnętrznymi – relacjonuje dr inż. Aleksandra Kawala-Sterniuk, która dodaje, że projekt zostanie częściowo zrealizowany z naukowcami z uczelni VSB w Ostrawie, z którymi od dłuższego czasu współpracuje.

Sporo badań niszczących

Natomiast dr inż. Mariusz Czabak  zajmie się oceną  wpływu zespolenia dwuteowych belek drewnianych z betonem na bazie  proszków reaktywnych (RPC) oraz wzmocnionych taśmami CFRP na ich  sztywność i nośność. – Badania mają na  celu ustalenie wielkości przyrostu nośności i sztywności belek zespolonych z  betonem o ultra wysokiej wytrzymałości w górnej (ściskanej) warstwie. Zasadniczą część belek stanowić będą drewniane prefabrykowane elementy typu „I-beam” wyprodukowanego u lokalnego producenta firmę Dudek H&H. Kolejnym elementem zwiększającym sztywność i nośność będą taśmy z włókien węglowych przyklejone do dolnej półki belki prefabrykowanej. Z praktycznego punktu widzenia takie działanie ma na celu weryfikację możliwości podniesienia walorów użytkowych już istniejących stropów np. w wyniku zmiany sposobu użytkowania lub opracowanie prefabrykatu, który będzie zdolny do przenoszenia znacznie większych obciążeń niż w przypadku klasycznej belki drewnianej typu „I-beam” – tłumaczy dr inż. Mariusz Czabak , który zaznacza, że planuje sporo badań niszczących.
– Przewidziałem cztery zestawy badań do przeprowadzenia. Pierwszy stanowić mają belki typu „I-beam” bez zastosowania dodatkowych wzmocnień (wyniki będą stanowiły punkt odniesienia dla kolejnych elementów). Drugi zestaw zostanie wzmocniony taśmami węglowymi (w dolnej strefie rozciąganej). Trzeci zestaw stanowić będą belki zespolone w górnej warstwie ze wspomnianym wcześniej betonem. Ostatni zestaw ma stanowić kombinację wykorzystania betonu i włókien CFRP. Obecnie brak jest kompleksowego podejścia, zarówno od strony eksperymentalnej, jak i modelu belki zespolonej do ustalenia wpływu zastosowanych, w ramach zespolenia, materiałów na zmianę nośności i sztywności belek warstwowych. W efekcie działań oczekuje się znacznego przyrostu nośności i sztywności dwuteowych belek drewnianych w wyniku ich wzmacniania z zastosowaniem nowoczesnych materiałów budowlanych – zapowiada.

Potencjał przeciwbakteryjny śląskiej glinki

Natomiast dr Izabela Spielvogel zajmie się oceną potencjału przeciwbakteryjnego historycznych pokładów śląskiej gliny leczniczej. – Raport Najwyższej Izby Kontroli z lipca 2019 r. wskazuje na jedno z największych współczesnych zagrożeń zdrowia publicznego: pojawianie i rozprzestrzenianie się opornych na antybiotyki chorobotwórczych szczepów bakterii. Są one przyczyną wysokiej śmiertelności, dużej liczby powikłań wewnątrzszpitalnych i stanowią coraz większy problem terapeutyczny, szczególnie u osób starszych. Liczbę wieloopornych zakażeń w Polsce szacuje się rocznie na ok. 300 do 500 tys. Roczne koszty ponoszone np. w związku z przedłużeniem hospitalizacji z powodu zakażeń szacuje się na ok. 800 mln zł. Nieunikniona ewolucja oporności patogenów jest problemem globalnym, wymagającym nowatorskich sposobów poszukiwania środków do ich zwalczania. W ostatnim czasie zauważa się zwiększone zainteresowanie źródłami etnomedycznymi w procesie pozyskiwania nowych leków. Glinki, ze względu na ich właściwości bakteriobójcze były intuicyjnie wykorzystywane w lecznictwie we wszystkich częściach świata od najdawniejszych czasów – wylicza dr Izabela Spielvogel, która wstępnie oceniła potencjał przeciwbakteryjny (czyli zidentyfikuje nowy antybiotyk) historycznych złóż śląskich glin leczniczych. – Na podstawie informacji uzyskanych z analizowanych źródeł historycznych wzmiankowane złoża zostaną zidentyfikowane, a pobrane z dostępnych złóż lub z odwiertów próbki glin zostaną poddane analizie laboratoryjnej. W ramach tych badań zostanie szczegółowo opisany skład wszystkich znanych z opisów glin leczniczych oraz ich skuteczność przeciwbakteryjna wobec wybranych szczepów bakterii. Zostanie także podjęta próba identyfikacji mechanizmu działania przeciwbakteryjnego, zwłaszcza odczynu środowiska (pH) i potencjału oksydoredukcyjnego (Eh) – tłumaczy dr Izabela Spielvogel.