W NUMERZE - Miesięcznik Politechniki Warszawskiej - Politechnika ...

Recommendations

Info

Powodem zainteresowania tego typu materia�ami jest ch�� stworzenia mo�liwo�ci zbudowania z nich urz�dze�, które b�d� pracowa� w wysokich temperaturach, blisko gor�cego �ród�a – na przyk�ad elementy silników samolotów – lub nie b�d� wymaga- �y stosowania systemów ch�odzenia. Innymi s�owy Maciej Kowalczyk opracowuje materia�, na który zapotrzebowanie mo�e pojawi� si� w przysz�o�ci. – Na pocz�tku moich studiów doktoranckich prof. Kulik pokaza� mi prac� z lat dziewi��dziesi�tych na ten temat, autorstwa Matthew Willarda i Michaela McHenry’ego. By�y to badania dla potrzeb wojska, zlecone przez NATO. Teraz sam podejmuj� próby wytworzenia tego rodzaju materia�ów. Proces wytwarzania zaczyna od doboru pierwiastków do stopu – w sk�ad opracowywanego materia�u wchodzi 6–7 pierwiastków. Laboratorium Zak�adu ma bardzo nowoczesne urz�dzenie do topienia w �uku elektrycznym, w którym skutecznie ��czy si� pierwiastki. Nast�pnie, poniewa� materia� musi by� szybko ch�odzony, ciek�y stop odlewa na wiruj�cy miedziany b�ben. W warunkach laboratoryjnych wytwarzane s� w�skie tasiemki, o szeroko�ci do 8 mm, w skali przemys�owej powstaj� znacznie szersze. Po otrzymaniu próbek mgr Kowalczyk bada ich parametry i ewentualnie powtarza ca�y proces, a� do osi�gni�cia odpowiednich wyników. Nast�p- nym krokiem jest nanokrystalizacja kontrolowana, czyli kontrolowana krystalizacja materia�u amorficznego. – W swojej pracy zajmowa- �em si� tak�e kwesti� stabilno�ci w�a�ciwo�ci materia�u. Pewno��, co do tej stabilno- �ci uzyska�em na podstawie symulacji umieszczenia ma- 8 teria�u w pobli�u silnika samolotu wytwarzaj�cego wysok� temperatur�. Materia� w�o- �y�em do pieca oporowego i trzyma�em go w nim do 3000°C. Za�o�y�em, �e mój materia� powinien wytrzyma� 500°C. Porównywa�em wyniki dla trzech temperatur i ró�nych czasów – do 3 tysi�cy godzin. Okaza�o si�, �e 500°C jest odpowiedni� temperatur�, bo w wy�szej materia� zaczyna traci� swoje w�a- �ciwo�ci – t�umaczy Maciej Kowalczyk, który w tym roku zosta� laureatem konkursu „Stypendia krajowe dla m�odych uczonych” Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. £opatki dla serca Sztuczna komora serca jest ratunkiem dla wielu osób, które cierpi� na choroby zwi�zane z niewydolno�ci� serca. Kiedy naturalne serce nie ma si�y pompowa� krwi, wówczas jego rol� przejmuje sztuczne. W pracach nad polskim, sztucznym sercem uczestniczy Maciej Szwast, doktorant z Wydzia�u In�ynierii Chemicznej i Procesowej. Wcze�niej uko�czy� In�ynieri� Biomedyczn� na Wydziale Mechatroniki, ale na doktorat przyszed� do prof. Wojciecha Pi�tkiewicza na WIChiP. Profesor od wielu lat zajmuje si� in�ynieri� biomedyczn�. By� konstruktorem pierwszej polskiej sztucznej komory serca, któr� wszczepia� prof. Zbigniew Religa i w dalszym ci�gu wspó�pracuje z jego zespo- �em oraz Fundacj� Rozwoju Kardiochirurgii w Zabrzu. Do Rozwijanie zainteresowañ naukowych jest mo¿liwe ju¿ podczas studiów. W tym roku ko³a naukowe z³o¿y³y do rektora PW 40 wniosków o przyznanie œrodków na badania i 29 z nich zosta³o rozpatrzonych pozytywnie. tych prac w��czy� swojego doktoranta. – Powsta� pomys� stworzenia sztucznej komory serca dzia�aj�cej na zasadzie pompy wirowej od�rodkowej. Jest to nowy, �wiatowy trend w rozwoju in�ynierii biomedycznej oraz mechanicznego wspomagania pracy serca. To jest w�a- �nie temat mojej pracy doktorskiej – opowiada Maciej Szwast. W Zak�adzie Aparatury Procesowej ma do pomocy wielu dyplomantów wykonuj�cych badania, w trakcie których poszukuj� odpowiedzi, mi�dzy innymi na pytania: w jaki sposób sztuczna komora wp�ywa na krew, czy jej nie niszczy oraz jaki wp�yw na krew ma pole magnetyczne nap�dzaj�ce wirnik pompy. G�ównym problemem konstrukcyjnym urz�dzenia jest odpowiednie zaprojektowanie �opatek wirnika. Jest to roboczy element mechani- zmu, który b�dzie wymusza� ruch krwi. W�a�nie nad tym zagadnieniem obecnie pracuje Maciej Szwast. Wykonuje zarówno obliczenia analityczne, jak te� stosuje specjalne, wspomagaj�ce programy komputerowe. Ma ju� gotowy sztuczny uk�ad kr��enia, który w warunkach laboratoryjnych zast�puje uk�ad krwiono�ny cz�owieka i s�u�y do badania nowych komór. Do uk�adu pod��cza si� sztuczne serce. P�yn modelowy jest t�oczony do modeli t�tnic, a potem przez system naczy� krwiono�nych i organy wewn�trzne – imitowane przez uk�ad rurek o ró�nych �rednicach, które mo�na zamyka� i otwiera� symuluj�c w ten sposób opór systemowy – wraca do �y� i nast�pnie do przedsionka serca. Ca�y mechanizm jest po��czony z urz�dzeniem do pomiaru pr�dko�ci cz�stek. Otrzymywany za jego pomoc� sygna� poddawany jest dalszej analizie. Na tej podstawie mo�na okre�li� pr�dko�� cz�stek p�ynu modelowego w wybranych punktach i uzyska� informacj� o ewentualnych wirach lub zastojach oraz sprawdzi�, czy z tego powodu nie tworz� si� zakrzepy lub nie niszcz� si� elementy morfotyczne krwi. Sztuczn� komor� serca dzia�aj�c� na tej samej zasadzie skonstruowali ju� mi�dzy innymi Japo�czycy i Australijczycy. – Chcemy wykona� w�asny model sztucznego serca, w zwi�zku z tym musimy wyliczy� geometri� �opatek wirnika, poniewa� nie mo�emy powieli� tego, co zosta�o ju� opatentowane – t�umaczy Maciej Szwast. – Poza tym, obydwa mechanizmy – japo�ski i australijski – zrobione s� z metalu, którego obróbka jest kosztowna. Dlatego planujemy wykona� odlewy �ywiczne.
Kolejnym etapem pracy, po zaprojektowaniu odpowiedniego kszta�tu �opatek, b�dzie wykonanie modelu z �ywicy, a nast�pnie rozpocz�cie dok�adnych bada� i testów. Przede wszystkim trzeba b�dzie sprawdzi�, czy komora pompuje z tak� si�� i wydajno- �ci�, jak� zak�adano, czy nie niszczy krwinek w sposób mechaniczny, czy krew nie ulega homogenizacji. Maciej Szwast przyznaje, �e czeka go jeszcze du�o pracy. Roœliny „lubi¹ce” spaliny W�a�ciwie dopiero na czwartym roku, gdy rozpocz�� specjalizacj� w Katedrze Chemii Analitycznej i nast�pnie, gdy wyjecha� na pó� roku do Pau we Francji na tamtejszy uniwersytet, zrozumia�, �e z chemi� chce si� zwi�za� na d�u�ej. Rafa� Ruzik, bo o nim mowa, obroni� prac� magistersk� – której promotorem by� prof. Ryszard �obi�ski – na temat dro�d�y akumuluj�cych selen. Swoje badania prowadzi� cz��ciowo w Polsce, a cz��ciowo we Francji. Dro�d�e, które bada�, przetwarzaj� zwi�zki selenowe nieorganiczne – szkodliwe dla cz�owieka, w formy organiczne – nieszkodliwe. Obecnie takie preparaty – dro�d�e selenowe – s� powszechnie wykorzystywane jako farmaceutyki. Rafa� Ruzik identyfikowa� te zwi�zki za pomoc� technik analitycznych sprz��onych. Prac� badawcz� wykonywa� razem z koleg� z Hiszpanii. Nieoczekiwanie uda�o im si� zidentyfikowa� bia�ko w dro�d�ach. Wynikiem wyjazdu do Francji i bada� by�y dwie publikacje w renomowanych chemicznych czasopismach. Obecnie Rafa� Ruzik jest doktorantem w Katedrze Chemii Analitycznej i przewodnicz�cym Rady Doktorantów PW. Wchodzi w sk�ad zespo�u prowadz�cego badania z zastosowaniem tak zwanych technik sprz��onych, czyli po- ��czenia chromatografii cieczowej ze spektrometri� mas lub elektroforezy kapilarnej i �elowej. Wykonuje analiz� materia�u biologicznego, a dok�adnie ro�linnego. Przy tych badaniach zespó� z <strong>Politechniki</strong> <strong>Warszawskiej</strong> wspó�pracuje z podobnym zespo�em z SGGW, który uprawia ro�liny akumuluj�ce meta- TEMAT MIESI¥CA – Jak zaczynaj¹ siê kariery naukowe najm³odszego pokolenia badaczy? le ci��kie, np. o�ów, kadm i mied�. Pierwiastki te akumuluj� si� w ro�linach w ró�nych zwi�zkach. Do zada� Rafa�a Ruzika nale�y dok�adne zidentyfikowanie, w jakich formach one wyst�puj�. Przedmiotem bada� jest rzodkiewnik pospolity – ro�lina modelowa, która potrafi akumulowa� metale w du�ych ilo�ciach. Poza tym naukowcy znaj� jej genotyp. Po��czenie bada� nad genetyk�, biologi� i chemi� tej ro�liny pozwala dowiedzie� si�, jak i w jakich formach metale s� w niej transportowane i akumulowane. Pó�niej – poprzez modyfikacje genetyczne – mo�na wp�ywa� na jej w�a�ciwo�ci. Ro�liny takie jak rzodkiewnik pospolity wykorzystuje si� na terenach poprzemys�owych lub przy drogach szyb- Zdaniem prof. Tadeusza Kulika, prorektora ds. nauki, najlepsze warunki rozwoju m³odym naukowcom stwarzaj¹ Wydzia³y: In¿ynierii Materia³owej, Elektroniki i Technik Informacyjnych, Mechatroniki, Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa, Chemiczny oraz In¿ynierii Chemicznej i Procesowej. Na przeciwnym biegunie znalaz³ siê Wydzia³ Architektury, gdzie liczba stypendiów dla doktorantów spad³a w ostatnim okresie z kilkudziesiêciu do kilku. kiego ruchu – do oczyszczania �rodowiska z metali ci��kich. Do nauki i zadañ specjalnych Wi�kszo�� ch�opców lubi si� bawi� samochodzikami i robocikami. W przypadku Rafa�a Chojeckiego, doktoranta i asystenta w Instytucie Robotyki i Automatyki na Wydziale Mechatroniki, okaza�o si�, �e dzieci�ce pasje mo�na realizowa� ca�kiem powa�nie i jeszcze na tym zarabia�. – Zaj�cie si� robotyk� mobiln� przez nasz instytut by�o moim pomys�em. Stworzyli- �my specjalne laboratorium i opracowali�my wiele konstrukcji robotów, z których najbardziej zaawansowane uda�o si� nam sprzeda�. Robotami mobilnymi zainteresowa�y si� inne uczelnie. Chcia�yby je kupi�, jednak�e prototypowe rozwi�zania s� bardzo kosztowne. Je�eli uda- �oby si� rozwin�� dzia�alno�� i nawi�za� wspó�prac� z firm�, która by produkowa�a roboty opracowywane na Mechatronice, to by�yby one ta�sze i mog�y trafi� do szkó�. Robotyka ��czy bowiem w sobie wiele dziedzin i wprowadzenie jej do szkó� o profilach technicznych i mechatronicznych pozwoli zainteresowa� m�odych ludzi równocze�nie wieloma dziedzinami – matematyk�, fizyk�, informatyk�, elektronik�, mechanik�. – Oprócz konstrukcji o charakterze edukacyjnym chcieliby�my wykonywa� te� projekty na specjalne zamówienia, czyli pojazdy inspekcyjne, czyszcz�ce lub do zada� bardziej wyrafinowanych, gdzie uniwersalne roboty nie zdadz� egzaminów – mówi Rafa� Chojecki. Budowaniem urz�dze� od podstaw i opracowaniem systemu komputerowego oraz oprogramowania zajmuje si� zespó� kierowany przez prof. Mariusza Olszewskiego. Wydzia� ma – na szcz��cie – w�asny park maszynowy, który pozwala wykonywa� wszystkie elementy na miejscu. Przy du�ych robotach zespó� wspó�pracuje z Instytutem Automatyki i Informatyki Stosowanej WEiTI. Rafa� Chojecki zajmuje si� realizacj� robotów od strony mechanicznej, a jego praca doktorska dotyczy systemów nawigacyjnych, a dok�adnie „przestrzennie zorientowanego systemu nawigacji robotów mobilnych”. – Chodzi o stworzenie systemu na rzeczywistych sensorach, �eby robot „widzia�”, gdzie jest, gdzie ma pojecha� i „wiedzia�”, �e musi omin�� przeszkody. Z obserwacji oto- 9
Page 1 and 2: Innowacyjno�� i innowacje to s
Page 3 and 4: Na stanowisko profesora zwyczajnego
Page 5 and 6: prowadzone badania i osi�gni�ci
Page 7: wynikaj�cych z utrudnie� w ruch
Page 11 and 12: których o�rodkiem aktywnym s�
Page 13 and 14: tak�e nie b�d�cym stopniem na
Page 15 and 16: Politechnik� czy te� Uniwersyte
Page 17 and 18: wymierne rezultaty. Uwa�am, �e
Page 19 and 20: z Wydzia�u In�ynierii L�dowej
Page 21 and 22: pod wiatr Byæ szaj�cy si� pod
Page 23 and 24: moje, do�wiadczeniach i w O�rod
Page 25 and 26: Je¿eli masz ochotê prze¿yæ wspa
Page 27 and 28: zone, ropa bardzo �atwo zmiesza s
Page 29 and 30: �� Kto dwudziestego pierwsze
Page 31 and 32: dyscyplin sportowych. Rozgrywane s

W NUMERZE - Miesięcznik Politechniki Warszawskiej - Politechnika ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?