Ponad 1,2 mln złotych na badania realizowane przez doktorantów

Mgr inż. Tomasz Wojnowski, Katedra Chemii Nieorganicznej, Wydział Chemiczny, Szkoła Doktorska na Politechnice Gdańskiej, projekt: „Dwie twarze kationów boru: połączenie właściwości kwasów i zasad Lewisa w zastosowaniach syntetycznych i katalitycznych”, kwota finansowania: 208 600 zł.

Opis projektu

Metale przejściowe dominują we współczesnej katalizie dzięki swojej unikalnej strukturze elektronowej. Niestety, ich wysoka cena, ograniczona dostępność, toksyczność oraz negatywny wpływ na środowisko stanowią poważne wyzwania w kontekście zrównoważonej chemii. W związku z tym należy skierować uwagę w kierunku poszukiwania katalizatorów niemetalicznych, opartych na szeroko dostępnych pierwiastkach grup głównych. Projekt bezpośrednio odpowiada na to wyzwanie poprzez projektowanie niskokoordynacyjnych związków borowo-fosforowych, które wykazują reaktywność specyficzną dla metali przejściowych. Układy otrzymywane w ramach projektu charakteryzują się celowo zaprojektowaną strukturą elektronową, która pozwala im jednocześnie funkcjonować jako donor, jak i akceptor pary elektronowej w trakcie oddziaływania z cząsteczkami substratów.

Celem projektu jest synteza szerokiej gamy ambifilowych kationów B-P zawierających podstawniki o zróżnicowanych właściwościach elektronowych i sterycznych. W ramach projektu zostanie zbadana reaktywność tytułowych kationów wobec małych cząsteczek, istotnych z punktu widzenia technologicznego i środowiskowego, takich jak H₂, CO₂, N₂O, O₂, olefiny i proste związki karbonylowe. Projekt ma przyczynić się nie tylko do rozwoju nowych molekularnych narzędzi do aktywacji małych cząsteczek, ale również wesprzeć szerszy cel, jakim jest zastąpienie tradycyjnych katalizatorów metalicznych zrównoważonymi, niemetalicznymi odpowiednikami. 

Mgr Jagoda Goll-Stefańska, Wydział Zarządzania i Ekonomii, Szkoła Doktorska na Politechnice Gdańskiej, projekt „Normatywne i poznawcze uwarunkowania wdrażania technologii zrównoważonych w organizacjach – perspektywa zarządcza”, kwota finansowania: 179 462 zł

Opis projektu

Projekt podejmuje ważny problem związany z wdrażaniem zrównoważonych technologii w sektorze gastronomicznym branży hotelarsko-gastronomicznej, który ma istotny wpływ na realizację celów zrównoważonego rozwoju. Sektor ten, choć istotny gospodarczo i społecznie, generuje znaczące obciążenia środowiskowe, m.in. poprzez marnotrawstwo żywności, emisję gazów cieplarnianych oraz intensywne wykorzystanie zasobów.

Celem projektu jest zbadanie, jakie czynniki poznawcze i normatywne kształtują postawy oraz intencje menedżerów restauracji względem adopcji zrównoważonych technologii. Projekt analizuje powody przemawiające za i przeciw wdrażaniu takich rozwiązań z perspektywy menedżerskiej oraz rolę uwarunkowań moralnych i norm społecznych w procesie podejmowania decyzji.

Badania realizowane są w dwóch etapach. W pierwszym etapie przeprowadzone zostaną jakościowe wywiady z menedżerami restauracji, analizowane w oparciu o teorie behawioralne, co pozwoli na opracowanie modelu teoretycznego. W drugim etapie model zostanie zweryfikowany ilościowo z użyciem analizy danych z ogólnopolskiej ankiety wśród menedżerów restauracji.

Projekt ma istotne znaczenie zarówno teoretyczne, poprzez rozwinięcie istniejących ram badawczych integrujących wymiary poznawcze i normatywne, jak i praktyczne, dostarczając wskazówek dla decydentów, liderów branży oraz edukatorów w zakresie promowania i wspierania adopcji zrównoważonych technologii w sektorze usług gastronomicznych.

Mgr inż. Marta Kowalkińska, Katedra Inżynierii Procesowej i Technologii Chemicznej, Wydział Chemiczny, absolwentka Szkoły Doktorskiej na Politechnice Gdańskiej, projekt: „Fotokataliza heterogeniczna bez surowców krytycznych: badanie mechanizmów generowania i transportu nośników ładunku w fotokatalizatorach hybrydowych zawierających porowate polimery organiczne”, kwota finansowania: 209 999 zł 

Opis projektu

Współczesne społeczeństwa, niezależnie od szerokości geograficznej, na jakiej się znajdują, borykają się z dwoma głównymi wyzwaniami: kryzysem energetycznym i zanieczyszczeniem środowiska. Obiecującą strategią umożliwiającą przezwyciężenie globalnych problemów jest fotokataliza heterogeniczna, która w wyniku absorpcji światła słonecznego przez półprzewodnik (fotokatalizator) umożliwia generowanie nośników ładunku niezbędnych do zainicjowania reakcji, np. produkcji wodoru, generowania tlenu (sztuczna fotosynteza) oraz utlenienia szkodliwych zanieczyszczeń organicznych w środowisku. Jednakże, liczne pierwiastki wykorzystywane w preparatyce fotokatalizatorów, jak: grafit, platyna, ruten, kobalt, gal i wanad, są wymienione jako surowce krytyczne w Unii Europejskiej. Materiały te, często rzadkie lub skoncentrowane geograficznie, mają kluczowe znaczenie dla przemysłu, a zarządzanie ich zasobami stało się kluczowym czynnikiem w kształtowaniu polityki gospodarczej i innowacji.

Uniknięcie zatrzymania rozwoju technologii fotokatalitycznych z powodu ograniczonych zasobów surowców krytycznych stało się główną motywacją do projektu POPcat. Jego głównym celem jest opracowanie nowej klasy fotokatalizatorów hybrydowych na bazie porowatych polimerów organicznych (ang. porous organic polymers, POPs), z uwzględnieniem sprzężonych porowatych polimerów (ang. conjugated porous polymers, CPPs) i kowalencyjnych struktur organicznych (ang. covalent organic frameworks, COFs). Ich porowata struktura czyni je idealnymi kandydatami do zastosowań fotokatalitycznych, a duża różnorodność możliwych wiązań typu π pozwala na otrzymanie struktur „szytych na miarę” dopasowanie ich struktury elektronowej pod konkretne wymagania docelowej reakcji redoks. W ramach projektu POPcat*, badane będą także mechanizmy wzbudzania i transportu nośników ładunku pod wpływem światła wraz z generowaniem reaktywnych form tlenu.

* Nazwa projektu nawiązuje nie tylko do skrótowca POP od porous organic polymers, ale również odnosi się do popularnego mema internetowego z kotem o tej samej nazwie.

Mgr inż. Tomasz Wiczenbach, Katedra Wytrzymałości Materiałów, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, Szkoła Doktorska na Politechnice Gdańskiej, projekt: Badania numeryczne kręgosłupa dotyczące kluczowych czynników wpływających na ryzyko urazów w wypadkach drogowych nSPINE-RISK”, kwota finansowania: 209 962 zł

Opis projektu

W ramach projektu zbadany zostanie wpływ cech antropometrycznych pasażera oraz warunków początkowych wypadku drogowego na ryzyko wystąpienia określonego typu urazu kręgosłupa. W początkowej fazie przewidziano poligonowy test zderzeniowy TB32 zgodnie z normą EN1317, rozszerzony o wykorzystanie certyfikowanego manekina Hybrid III wyposażonego w akcelerometry oraz czujniki siły i przemieszczenia. Równolegle przygotowany i zwalidowany zostanie model zderzenia oparty o metodę elementów skończonych na podstawie wyników testu. Następnie wykonana zostanie seria symulacji numerycznych różnych typów wypadków drogowych, z uwzględnieniem trzech modeli ciała człowieka.

Wyniki symulacji zostaną poddane dwóm rodzajom analiz. W analizie typu I intensywność zderzenia zostanie oceniona zgodnie z indeksami zdefiniowanymi w normie EN1317, a na tej podstawie zostanie przeprowadzona klasyfikacja wypadków. Drugi rodzaj analizy będzie polegał na opracowaniu zredukowanego modelu odpowiedzi kręgosłupa, a uzyskane dane zostaną przekazane do algorytmu grupowania na podstawie macierzy podobieństwa w celu sklasyfikowania uzyskanych klastrów wyników. Oba typy analiz umożliwią identyfikację czynników wpływających na ryzyko określonego typu urazu kręgosłupa oraz weryfikację hipotez sformułowanych w ramach projektu. Potencjalnie wyniki mogą wnieść nowe spojrzenie na metody oceny intensywności zdarzeń proponowane w normie EN1317 oraz wskazać elementy urządzeń bezpieczeństwa ruchu drogowego i pojazdów, które mogą zwiększać ryzyko urazów kręgosłupa.

Mgr inż. Joanna Smorawska-Kliza, Katedra Technologii Polimerów, Wydział Chemiczny, Szkoła Doktorska na Politechnice Gdańskiej, projekt: „Rola odnawialnych przeciwutleniaczy w termicznej i termo-oksydacyjnej stabilności termoplastycznych bio-poliuretanów poddanych wielokrotnym cyklom recyklingu”, kwota finansowania: 139 080 zł

Opis projektu

Celem projektu badawczego jest opracowanie i wytworzenie termoplastycznych bio-poliuretanów (bio-TPU) o wysokiej zawartości surowców pochodzenia roślinnego (powyżej 75%), charakteryzujących się odpowiednimi właściwościami użytkowymi oraz zdolnością do wielokrotnego recyklingu mechanicznego. Kluczowym elementem projektu jest zastosowanie odnawialnych przeciwutleniaczy jako dodatków funkcyjnych podczas wielokrotnego przetwórstwa bio-TPU, których rolą jest ograniczenie degradacji termicznej i termo-oksydacyjnej materiału zachodzącej w trakcie kolejnych cykli przetwórstwa. 

Mgr inż. Paulina Wiśniewska, Katedra Technologii Polimerów, Wydział  Chemiczny, Szkoła Doktorska na Politechnice Gdańskiej, projekt: „Wyjaśnienie mechanizmów interakcji między zrównoważonymi substytutami w mieszankach gumowych: Kamień milowy w rozwoju wysokowydajnych, odpowiedzialnych środowiskowo materiałów gumowych”, kwota finansowania: 140 000 zł

Opis projektu

Tematyka badań wpisuje się w aktualne wyzwania związane z gospodarowaniem odpadami z tworzyw sztucznych oraz koniecznością ograniczania śladu węglowego generowanego przez przemysł polimerowy. Wyniki projektu mają przyczynić się do rozwoju zrównoważonych, przyjaznych środowisku alternatyw dla konwencjonalnych tworzyw sztucznych.

Dotychczasowe badania nad ekologicznymi materiałami gumowymi najczęściej koncentrują się na ocenie wpływu pojedynczych dodatków w wieloskładnikowych mieszankach, pomijając potencjalne interakcje między ich poszczególnymi komponentami. Projekt koncentruje się na wyjaśnieniu mechanizmów oddziaływań pomiędzy zrównoważonymi zamiennikami składników stosowanych w mieszankach gumowych.

Po raz pierwszy przeprowadzone zostaną kompleksowe badania jednoczesnego zastosowania kilku wcześniej zweryfikowanych ekologicznych dodatków (naturalnych lub pochodzących z recyklingu), takich jak przyspieszacze, aktywatory, plastyfikatory i środki wzmacniające, oraz ich wpływu na strukturę i właściwości materiału. Uzyskana wiedza umożliwi zaprojektowanie wysokowydajnych mieszanek gumowych o znacząco obniżonym wpływie na środowisko, spełniających wymagania przemysłu.

Mgr inż. Radosław Wolny, Katedra Wytrzymałości Materiałów, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, projekt: „Opona twarda poddana cyklicznym obciążeniom – opracowanie modelu reologicznego – DURA-FORM”, kwota finansowania: 140 000 zł

Opis projektu

W ramach projektu DURA-FORM zbadane zostanie, jak zachowuje się opona twarda kręgosłupa podczas szybkich, silnych obciążeń, bo to ona w dużej mierze wpływa na ryzyko urazu rdzenia kręgowego. Zespół wykona testy rozciągania i próby cykliczne na tkance ludzkiej w różnych prędkościach i kierunkach, aby uchwycić m.in. efekt Mullinsa i różnice wynikające z układu włókien kolagenowych. Na tej podstawie powstanie nowoczesny model materiałowy do symulacji komputerowych (LS-DYNA), który pomoże lepiej oceniać ryzyko urazów i projektować skuteczniejsze rozwiązania poprawiające bezpieczeństwo. 

O Preludium

PRELUDIUM to konkurs Narodowego Centrum Nauki, który umożliwia nabycie doświadczenia w samodzielnym prowadzeniu badań na wczesnym etapie kariery, jeszcze przed uzyskaniem stopnia doktora, przy zaangażowaniu opiekuna naukowego. W edycji Preludium 24 można było uzyskać grant w wysokości do 70 tys. zł, 140 tys. zł lub 210 tys. zł na finansowanie projektu trwającego odpowiednio 12, 24 lub 36 miesięcy. Na 2506 złożonych wniosków finansowanie ostatecznie otrzymało 369 projektów.

Więcej