Prawie 12 mln zł na projekty badawcze na PG | Politechnika Gdańska

OPUS: Dr hab. Inż. Robert Tylingo, prof. PG, Dr inż. Szymon Mania, WCh

„Określenie potencjału wielowarstwowej membrany chitozanowej oraz techniki 6-osiowego biodruku 3D do produkcji modelowego pęcherza moczowego dedykowanego badaniom regeneracji tkankowej”, kierownik: prof. Robert Tylingo, kwota projektu: 1 953 952 zł, dofinansowanie dla PG: 1 159 732 zł

„Zastosowanie sferycznego druku 3D do stworzenia wielowarstwowego hydrożelowego modelu skórnego”, kierownik: dr inż. Szymon Mania, kwota projektu: 1 636 711 zł, dofinansowanie dla PG: 1 222 033 zł

W konsorcjum badawczym z udziałem Politechniki Gdańskiej, Uniwersytetu Gdańskiego oraz Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, pod kierownictwem dr hab. inż. Roberta Tylingo, druk robotyczny wykorzystany zostanie do opracowania modelu wielowarstwowego substytutu ściany pęcherza moczowego, bazującego na polimerach pochodzenia naturalnego wzbogaconych o proangiogenne peptydy. W efekcie może to znacząco poprawić jakość życia pacjentów z wadami bądź uszkodzeniami pęcherza, przyczyniając się do przełomu w dziedzinie urologicznej inżynierii tkankowej oraz spersonalizowanej medycyny regeneracyjnej.

Z kolei w konsorcjum naukowców z Politechniki Gdańskiej, Uniwersytetu Gdańskiego i Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego, pod kierownictwem dr inż. Szymona Mani, powstanie innowacyjny model wielowarstwowego substytutu skóry oparty o biodegradowalne biotusze z chitozanu i agarozy. Projekt ten umożliwi precyzyjne odtworzenie naturalnej struktury skóry za pomocą robotów 6-osiowych, wspomagając procesy regeneracyjne, przyspieszając gojenie przewlekłych ran oraz minimalizując ryzyko infekcji. Realizacja przedsięwzięcia może znacząco podnieść jakość opieki medycznej, przynosząc ulgę milionom pacjentów na całym świecie i otwierając nowe perspektywy dla inżynierii tkankowej.

Zespół badawczy odpowiedzialny za realizację obu projektów z ramienia Politechniki Gdańskiej reprezentują: dr hab. inż. Robert Tylingo, dr inż. Szymon Mania, mgr inż. Adrianna Banach-Kopeć i mgr inż. Karol Staszczyk.

Więcej o badaniach

Prof. Magdalena Rucka, WILiŚ

„Wielofunkcyjny inteligentny kompozyt ze zintegrowaną funkcją samomonitorowania, samonagrzewania i samoregeneracji, wytworzony przy użyciu druku 3D (SMART-S2H3D)”, 1 339 560 zł

Celem projektu jest opracowanie nowego, wielofunkcyjnego materiału kompozytowego ze zintegrowanymi funkcjami samomonitorowania, samonagrzewania i samonaprawy. Zostaną opracowane dwa typy materiałów. W pierwszym z nich, w matrycy polimerowej zostaną wydrukowane ścieżki wykonane z filamentu wykonanego z materiału przewodzącego prąd z dodatkiem cząsteczek węgla. Drugi typ materiału będzie wykorzystywał ciągłe włókna węglowe, które w procesie drukowania 3D zostaną osadzone w matrycy polimerowej. Tak uzyskane materiały, dzięki wbudowanej przewodności elektrycznej, będą mogły wykrywać i zgłaszać uszkodzenia, a w niektórych przypadkach także inicjować procesy naprawy, wykorzystując swoje właściwości przewodzące do aktywowania mechanizmów regeneracji. Dodatkowo będą miały funkcjonalność nagrzewania, która może być wykorzystana jako mechanizm zapobiegania oblodzeniu elementów powierzchniowych pracujących w zimnym środowisku.

Dr hab. inż. Wojciech Macek, WIMiO

„Zastosowanie trójwymiarowej fraktografii ilościowej w analizie trwałości zmęczeniowej materiału w warunkach obciążeń złożonych z uwzględnieniem predeformacji pełzaniowej oraz podwyższonej temperatury”, kwota projektu: 703 460 zł, dofinansowanie dla PG: 601 460 zł

Innowacyjność badań zawiera się w dwóch zasadniczych aspektach. Pierwszy dotyczy poznania wpływu wstępnej deformacji pełzaniowej (zmiany struktury) na właściwości cykliczne materiału pod wpływem proporcjonalnych i nieproporcjonalnych obciążeń w temperaturze pokojowej i podwyższonej. Drugi aspekt związany jest z badaniami „post-failure” dla powierzchni przełomów i przedstawieniem parametru zależnego od sposobu obciążeń, które doprowadziły do zniszczenia.

Dr inż. Paweł Dąbrowski, WIMiO

„Konwekcja swobodna i mieszana w mono- oraz bidyspersyjnych strukturach porowatych”, 1 315 100 zł

Ze względu na ciągły rozwój technologii cyfrowych, jak sztuczna inteligencja, inżynieria obliczeniowa i przetwarzanie w chmurze, zużycie energii elektrycznej przez systemy chłodzenia centrów danych stanowi do 45 proc. ich całkowitego zużycia. Chłodzenie powietrzem nie jest wystarczające, aby utrzymać temperaturę na pożądanym poziomie, dlatego technologia chłodzenia cieczą, zwłaszcza chłodzenie zanurzeniowe, zyskuje coraz większą popularność. Aspektem, który komplikuje analizę chłodzenia elektroniki w centrach danych jest fakt, że sprzęt elektroniczny nie jest jednorodnym ciałem stałym i musi być traktowany jako medium porowate. Ponadto, rozmieszczenie wielu elementów elektronicznych w przestrzeni powoduje, że cały system jest traktowany jako bidyspersyjna struktura porowata. Celem projektu jest dostarczenie danych eksperymentalnych, które pomogą zrozumieć wymianę ciepła i przepływ płynu dla bidyspersyjnych struktur porowatych podczas konwekcji naturalnej i mieszanej.

Dr hab. inż. Łukasz Piszczyk, WCh

„Badania możliwości implementacji i przetwórstwa materiałów zmiennofazowych (PCM) w materiałach poliuretanowych, 1 541 452 zł

Celem projektu jest opracowanie nowych materiałów poliuretanowych zdolnych do magazynowania energii termicznej oraz jej uwalniania w sposób efektywny i trwały. Projekt koncentruje się na wykorzystaniu materiałów zmiennofazowych (PCMs) do otrzymywania poliuretanów, które będzie można przetwarzać metodą elektroprzędzenia. W ramach projektu prowadzone będą badania dotyczące otrzymywania PCM z użyciem cieczy eutektycznych, materiałów poliuretanowych o określonej segmentowości oraz badania  termiczne, które określą skuteczność i trwałość magazynowania energii termicznej.

Dr hab. inż. Przemysław Krata, WIMiO

„Badanie chaotycznych kołysań bocznych statku dla nadrezonansowych częstości wymuszenia i dużych amplitud odpowiedzi”, 1 299 540 zł

Projekt nakierowany jest na zbadanie kołysań bocznych statku w warunkach wymuszeń nadrezonansowych, w których może występować chaotyczna odpowiedź, w szczególności przy dużych amplitudach kołysań. Usystematyzowane opisanie naukowe kołysań chaotycznych poszerzy dotychczasowe pole rozumienia zjawisk towarzyszących ruchowi statku na sfalowanym morzu. Wyzwaniem jest zbadanie zarówno samych chaotycznych kołysań bocznych, jak i warunków ich występowania zarówno w aspekcie charakterystyki statecznościowej statku poddanego kołysaniom, jak i charakterystyk wymuszenia wywołującego deterministyczny chaos odpowiedzi.

Prof. Michał Mrozowski, WETI

„Zaawansowane układy antenowe o wysokiej wydajności, pasywne elementy mikrofalowe i sensory oparte na technologii falowodu z przerwą elektromagnetyczną, działające w pasmach milimetrowych dla systemów komunikacyjnych przyszłych generacji”, 1 357 006 zł

Głównym celem projektu jest opracowanie, zaprojektowanie, wytworzenie prototypów i weryfikacja eksperymentalna nowych koncepcji wysokowydajnych, niskokosztowych i łatwych w produkcji anten, komponentów mikrofalowych i czujników wykorzystujących technologię falowodów z przerwą elektromagnetyczną w zakresie fal milimetrowych i submilimetrowych. W niektórych aspektach badania będą pionierskie, szczególnie w niezagospodarowanym obszarze czujników na bazie falowodów z przerwą elektromagnetyczną. Projekt skupia się na czterech kluczowych obszarach: nowe koncepcje projektowania i niskokosztowej produkcji komponentów i podsystemów wykonanych w technologii falowodów z przerwą elektromagnetyczną; sensory na bazie falowodów z przerwą elektromagnetyczną (w literaturze brak jest publikacji o czujnikach na bazie falowodów z przerwą elektromagnetyczną, te badania będą skutkować pionierskimi rozwiązaniami); anteny i pasywne komponenty układów zasilania anten i interfejsy (front-end) na pasmo fal milimetrowych, anteny szerokopasmowe o wysokim zysku z niskim poziomem listków bocznych (SLL).

Dr Anna Węsierska, WETI

„Segmentacja wideo obiektów o nieregularnych kształtach w obecności szumów/artefaktów”, 1 250 500 zł

Celem projektu jest opracowanie nowych algorytmów segmentacji obiektów wideo w obecności
szumu. Naukowcy skupią się na obiektach, których właściwości zmieniają się w czasie, szczególnie na obiektach o nieregularnym kształcie. Znaczenie szumu jest dwojakie. Po pierwsze, szumy/artefakty/rozmycia w danych wideo. Po drugie, naukowcy rozważą szum etykiet związany z niepewną wiedzą specjalistyczną dostarczoną przez ekspertów etykietujących dane.

Dr inż. Mariusz Szkoda, WCh

„Wykorzystanie nowych bi-funkcyjnych i wysoce stabilnych materiałów hybrydowych zawierające azotki w procesie otrzymywania zielonego wodoru”, lider projektu UMK, PG jest partnerem w projekcie, kwota projektu: 1 927 234 zł, dofinansowanie dla PG: 493 490 zł

Głównym celem prac badawczych projektu jest opracowanie i upowszechnienie innowacyjnych strategii syntezy stabilnych katalizatorów na bazie azotków do efektywnej produkcji „zielonego wodoru”. Aby osiągnąć założony cel, zaproponowano otrzymanie zaawansowanych katalizatorów hybrydowych poprzez połączenie właściwości azotku metalu i grafenu domieszkowanego azotem, co w konsekwencji przyczyni się do poprawy stabilności i wydajności katalitycznej. Proponowane cele szczegółowe opierać się będą na syntezie i charakterystyce azotków w tym azotków metali oraz ich hybryd z grafenem domieszkowanym wybranymi grupami azotowymi oraz badań elektrochemicznych. Dwie główne reakcje, reakcja ewolucji wodoru (HER) i reakcja ewolucji tlenu (OER), będą podstawą weryfikacji praktycznego zastosowania.

Łączna kwota dofinansowania dla PG na projekty w ramach programu OPUS wynosi prawie 11,6 mln zł.

PRLEUDIUM: Mgr inż. Marika Mróz, WCh

„Współczesne spojrzenie na tradycyjną polską żywność fermentowaną: śledzenie przemian metabolomicznych podczas fermentacji produktów roślinnych”, opiekun: dr hab. inż. Barbara Kusznierewicz, prof. PG, 209 474 zł

Celem projektu jest wykorzystanie nowoczesnych metod analitycznych do zgłębienia procesów zachodzących podczas fermentacji mlekowej wybranych sezonowych warzyw charakterystycznych dla polskiej tradycji. Badania obejmą fermentację spontaniczną i ukierunkowaną, z uwzględnieniem monitorowania zmian w strukturze populacji mikroorganizmów oraz przemian metabolomicznych. Ponadto, zostanie przeprowadzona identyfikacja kluczowych metabolitów, które wpływają na jakość produktów końcowych, w tym ich aktywność biologiczną oraz potencjalne właściwości prozdrowotne. Takie podejście wpisuje się w trendy badań nad żywnością, gdzie jest ona postrzegana nie tylko jako źródło niezbędnych składników odżywczych, ale też jako narzędzie w profilaktyce chorób cywilizacyjnych. Oczekuje się, że uzyskane wyniki stworzą fundament dla dalszych badań, a jednocześnie znajdą praktyczne zastosowanie w przemyśle, przyczyniając się do rozwoju żywności funkcjonalnej i produktów spożywczych o podwyższonej jakości.

Inż. Ahmed Awadelseed, WEiA

„Nowa wielopoziomowa topologia inwertera z przełączanym kondensatorem używana do generowania jednofazowego prądu przemiennego do zastosowań związanych z energią odnawialną”, opiekun: dr hab. inż. Arkadiusz Lewicki, prof. PG, kwota dofinansowania: 65 087 zł

Projekt ma na celu opracowanie nowej wielopoziomowej topologii inwertera z przełączanym kondensatorem i zoptymalizowanej techniki modulacji w celu generowania 9-poziomowych i 11-poziomowych napięć wyjściowych przy użyciu mniejszej liczby elementów w półprzewodnikach. Jego znaczące zalety, w tym większa liczba poziomów, możliwość zwiększania mocy i konwersja jednostopniowa, sprawiają, że jest on idealny do zastosowań odnawialnych, w szczególności niskonapięciowych systemów DC, takich jak fotowoltaika i ogniwa paliwowe.

Mgr inż. Daria Roda, WCh

„Zabezpieczanie przed fotokorozją fotoanod na bazie ZnIn2S4 do fotoelektrochemicznego rozkładu wody”, opiekun: dr inż. Mariusz Tadeusz Szkoda, 70 tys. zł

Założeniem projektu jest zbadanie wpływu warstw Co3O4-Nafion na stabilność fotoanod na bazie ZnIn2S4 podczas fotoelektrochemicznego rozkładu wody. Oprócz fotowoltaiki, fotoelektrochemiczny rozkład wody jest uznawany za kolejną obiecującą strategię wykorzystania energii słonecznej. ZnIn2S4 jest jednym z najbardziej obiecujących materiałów do wykorzystania w fotoanodach, jednak ulega szybkiej degradacji podczas pracy. Warstwy Co3O4-Nafion są potencjalnym materiałem barierowym, którego zadaniem będzie poprawa stabilności fotoanod.

Łączna kwota dofinansowania dla PG na projekty w ramach programu PRELUDIUM wynosi ponad 344,5 tys. zł.

O konkursach

OPUS to konkurs, w którym o finansowanie projektów z zakresu badań podstawowych mogą ubiegać się badacze na każdym etapie kariery naukowej. Dzięki grantowi mogą zbudować duże zespoły badawcze, realizować projekty wykorzystujące wielkie międzynarodowe urządzenia badawcze, a także podjąć współpracę z partnerami zagranicznymi.

PRELUDIUM z kolei to unikatowy w skali światowej konkurs, który umożliwia nabycie doświadczenia w samodzielnym prowadzeniu badań na wczesnym etapie kariery, jeszcze przed uzyskaniem stopnia doktora, przy zaangażowaniu opiekuna naukowego.

Więcej informacji i listy rankingowe