Naukowcy Politechniki Gdańskiej otrzymają środki na badania podstawowe w ramach konkursów OPUS 26 i SONATA 19 Narodowego Centrum Nauki. Łączne dofinansowanie dla PG wynosi ponad 7,3 mln zł.
Projekty z Politechniki Gdańskiej, które zostały zakwalifikowane do finansowania:
SONATA 19
„Czy proces fotointerkalacji może negatywnie wpływać na wydajność fotoanod? W kierunku poszukiwania łatwych sposobów zniwelowania negatywnego wpływu fotointerkalacji w materiałach warstwowych”, autor projektu: dr inż. Mariusz Szkoda, Wydział Chemiczny, kwota dofinansowania: 1 359 256 zł
Zjawisko fotointerkalacji jest znane od wielu lat, lecz dotychczas nikt nie udowodnił, że może ono negatywnie wpływać na wydajność fotoanod. Materiały warstwowe są często wykorzystywane jako fotoanody do rozszczepiania wody pod wpływem światła na tlen i wodór, co stanowi obiecujące źródło paliwa przyszłości. Dlatego głównym celem tego projektu jest zbadanie wpływu fotointerkalacji na właściwości fotoelektrochemiczne szerokiego wachlarza materiałów warstwowych. Dodatkowo, projekt zakłada poszukiwanie metod niwelowania tego negatywnego wpływu.
„Intensyfikacja wymiany ciepła w przepływie dwufazowym poprzez dostosowanie dystrybucji czynnika roboczego”, dr inż. Paweł Dąbrowski, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa, 1 175 920 zł
Jedną z barier w rozwoju mikroprocesorów jest wydajne i szybkie odprowadzanie ciepła z ich powierzchni przy pomocy radiatorów, a dystrybucja płynu jest tutaj kluczowa. Celem projektu jest poprawa dystrybucji płynu na powierzchni radiatora z mikropinowymi żebrami podczas chłodzenia elektroniki. Wstępne wyniki wykazały, że w porównaniu z konwencjonalną konstrukcją można osiągnąć ok. 58,5 proc. redukcji temperatury dzięki wprowadzeniu wielu wlotów z funkcją generowania cyklonu. Redukcja ta oznacza, że wydajność sprzętu elektronicznego można poprawić bez ryzyka jego uszkodzenia. Projekt opiera się na eksperymentalnej ocenie różnych konstrukcji radiatorów i różnych płynów roboczych w celu znalezienia najlepszego rozwiązania w zakresie chłodzenia elektroniki.
„Współpraca grunt-konstrukcja w zakresie dużych deformacji przy różnych warunkach brzegowych”, dr inż. Jakub Konkol, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, 1 172 161 zł
Celem projektu są badania kontaktu piasek-stal przy niestandardowych warunkach brzegowych w aparacie skrętnego ścinania. Na podstawie badań zostanie opracowany model materiałowy opisujący współpracę grunt-konstrukcja w pełnym zakresie przemieszczeń. Wyniki projektu będą miały zastosowanie w modelowaniu i predykcji efektów instalacji fundamentów palowych wykonywanych pod konstrukcje offshore.
„Funkcjonalizacja powierzchni stopu tytanu typu β poprzez wytwarzanie hybrydowej, inteligentnej powłoki do zastosowań biomedycznych”, dr inż. Michał Bartmański, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa – PG liderem projektu, kwota dofinansowania dla PG: 939 401 zł (kwota projektu: 1 360 301 zł)
Projekt badawczy ma na celu opracowanie inteligentnej modyfikacji powierzchni na stopie tytanu, która zapewni bioaktywność i ochronę antybakteryjną, aktywowaną wyłącznie w przypadku zakażenia. Realizowany we współpracy z Gdańskim Uniwersytetem Medycznym oraz Uniwersytetem Erlangen-Nuremberg, projekt obejmuje kompleksowe badania morfologii, składu chemicznego, właściwości mechanicznych oraz odpowiedzi biologicznej. Naukowcy dążą do stworzenia innowacyjnych powierzchni dla implantów ortopedycznych i dentystycznych, które w przyszłości mogą znacząco poprawić jakość życia pacjentów.
„Wpływ parametrów aparaturowo-procesowych na kinetykę krystalizacji wiwianitu w procesie odzysku fosforu i żelaza ze ścieków”, dr inż. Dominika Sobotka, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, 811 540 zł
Projekt ma na celu zbadanie procesu odzyskiwania fosforu ze ścieków poprzez krystalizację wiwianitu (fosforanu żelaza(II)) – minerału, który może być wykorzystywany jako nawóz lub składnik baterii litowo-jonowych. Planowane badania, umożliwią empiryczny i teoretyczny opis procesu krystalizacji wiwianitu, skupiając się na analizie wpływu parametrów operacyjnych na jego kinetykę. Badania obejmują także określenie właściwości fizycznych, chemicznych i morfologicznych powstałego wiwianitu oraz ocenę jego właściwości nawozowych i wpływu na rozwój roślin. Dzięki uzyskanym danym zostanie opracowany nowy model matematyczny procesu krystalizacji wiwianitu, co przyczyni się do bardziej efektywnego odzyskiwania fosforu i wspierania transformacji oczyszczalni ścieków w zakłady odzyskiwania zasobów wodnych.
„Badanie emisji cząstek zużycia z hamulca samolotu w celu w kierunku powstania nowej metodologii oceny jego przyjazności ekologicznej”, dr inż. Yurii Tsybrii, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa, 547 658 zł
Emisja cząstek zużycia ze styku ślizgowego hamulca jest drugim po spalaniu paliw głównym źródłem zanieczyszczenia środowiska i stanowi około 25 proc. całkowitej ilości emitowanych cząstek stałych związanych z pojazdami transportowymi. Cząstki te zawierają substancje toksyczne, które mogą przenikać przez powietrze, wodę lub żywność do organizmu człowieka, a w przypadku stałego kontaktu mogą prowadzić do różnych chorób. Obecnie, problem ten jest badany tylko dla pojazdów transportu naziemnego. Tak ważny rodzaj transportu, jak samoloty, nie znajduje się na tej liście. Głównym celem projektu jest opracowanie nowej metodyki oceny emisji cząstek zużycia ze styku ślizgowego hamulca samolotu. Idea projektu opiera się na zastosowaniu nowego układu doświadczalnego do pomiarów cząstek zużycia, zapewniającym prędkość poślizgu i nacisk styku odpowiadający rzeczywistym wartościom w hamulcach samolotów różnych typów. Opracowana zostanie nowa procedura testowa i metodologia oceny poziomu emisji cząstek zużycia z hamulców samolotu.
„Wgląd w funkcję modyfikacji potranslacyjnych białek poprzez wielkoskalowe i długoskalowe symulacje dynamiki molekularnej”, dr inż. Agnieszka Lipska, CI TASK, 701 927 zł
Celem tego projektu jest zbadanie modyfikacji potranslacyjnych (PTM) w białkach i ich roli w różnych procesach biologicznych,takich jak wiązanie kinezyny z mikrotubuliną. Istnieje ponad 400 typów PTM, a zakłócenia w ich funkcjonowaniu są powiązane z chorobami takimi, jak choroba Alzheimera, Parkinsona i nowotwory. Oparte na fizyce gruboziarniste pole siłowe UNRES zostanie wykorzystane do badania większych systemów i dłuższych skal czasowych, z nowymi miejscami interakcji reprezentującymi PTM. Do przewidywania parametrów tych interakcji zastosowane zostanie uczenie maszynowe, co przyspieszy ten proces, a także będzie mieć zastosowanie przy wprowadzaniu innych miejsc oddziaływań w przyszłości.
„Badanie mechanizmu transportu odpadów makroplastiku w potoku z roślinnością”, dr inż. Łukasz Przyborowski (PAN), na PG dr hab. inż. Tomasz Kolerski, prof. PG, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska – PG jest partnerem projektu, kwota dla PG: 256 200 zł (kwota projektu: 589 992 zł)Projekt dotyczy określenia drogi, którą odbywają plastikowe odpady w niewielkich rzekach i strumieniach o brzegach porośniętych roślinnością. Celem projektu jest odtworzenie trasy i dobranie rozwiązań w celu ograniczenia rozprzestrzeniania się plastikowych śmieci w wodach śródlądowych i ich odpływu do mórz i oceanów. W ramach projektu, na Politechnice Gdańskiej powstanie model matematyczny umożliwiający symulacje numeryczne transportu plastiku w różnych warunkach przepływu wody.
OPUS 26
„Model Mentalny Zespołu Neuroróżnorodnego”, dr Michał Tomczak, Wydział Zarządzania i Ekonomii, 207 400 zł
Dr Michał Tomczak, wraz z dr Elżbietą Karwowską z Katedry Zarządzania, przy wykorzystaniu metodyki jakościowej, będzie badać istotną kwestię pracy zespołowej w kontekście włączania neuroróżnorodności. W rezultacie badań stworzony zostanie Model Mentalny Zespołu Neuroróżnorodnego, tzn. takiego, w którym co najmniej jedna osoba w zespole samoidentyfikuje się jako neuroatypowa lub posiada diagnozę autyzmu, ADHD, dysleksji, dyspraksji lub Zespołu Tourette’a.
„Konstrukty PROTAC zdolne do eliminacji nadmiaru białek amyloidogennych: ludzkiego polipeptydu amyloidu wysepek trzustkowych (hIAPP) i ludzkiego osoczowego amyloidu A (hSAA)”, dr hab. Elżbieta Jankowska, prof. UG (Uniwersytet Gdański), z PG prof. dr hab. inż. Jacek Czub, Wydział Chemiczny – PG partnerem projektu, kwota dofinansowania dla PG: 195 600 zł (kwota projektu: 2 524 960 zł)
Celem projektu jest opracowanie skutecznych metod kontrolowanego usuwania dwóch ludzkich białek amyloidowych: IAPP i SSA, przy użyciu specjalnie zaprojektowanych cząsteczek zdolnych do wysyłania białek na szlak degradacji (tzw. systemy PROTAC). Selektywne usuwanie nadmiaru tych białek może stanowić innowacyjny sposób leczenia chorób amyloidogennych. Zadaniem zespołu z Politechniki Gdańskiej będzie zindentyfikowanie w obrębie przeciwciał anty-IAPP i anty-SAA regionów paratopowych odpowiedzialnych za specyficzne wiązanie obu białek. W tym celu wykorzystane zostaną bazujące na sztucznej inteligencji metody obliczeniowej biologii strukturalnej oraz symulacje molekularne. Zindetyfikowane regiony paratopowe zostaną wykorzystane jako elementy zapewniające rozpoznanie białek docelowych w systemach PROTAC.
Źródło: Politechnika Gdańska
