Narodowe Centrum Nauki (NCN) podało wyniki szóstej i ostatniej edycji konkursu Miniatura 8.
Badacze i badaczki z PWr łącznie na swoje projekty otrzymali oni ponad 650 tys. zł.
Pięć grantów w łącznej kwocie 209 275 tys. zł. trafiło do naukowców i naukowczyń z Wydziału Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów.
Dr inż. Agata Obstarczyk ( Katedra Metrologii Elektronicznej i Fotonicznej)
„Analiza składu i mikrostruktury wielowarstw Ti/Cu/Ti jako bioaktywnych powłok funkcjonalnych o kontrolowanym poziomie migracji jonów miedzi do otoczenia” – kwota dofinansowania 49 940 zł.
Celem projektu dr Agaty Obstarczyk jest analiza właściwości wielowarstw Ti/Cu/Ti, wytworzonych metodą rozpylania magnetronowego, jako bioaktywnych powłok funkcjonalnych z kontrolowaną migracją jonów miedzi. Badania skupią się na nowatorskim podejściu do zjawiska migracji jonów, umożliwiającym precyzyjną kontrolę ich dynamiki i wydajności uwalniania.
Właściwości bakteriobójcze powłok zostaną ocenione na podstawie testów z udziałem dwóch powszechnie występujących szczepów bakterii: E. coli i S. aureus.
Realizacja pilotażowych badań procesu migracji bioaktywnych jonów miedzi w wielowarstwowych powłokach pozwoli na uzyskanie wiedzy niezbędnej do opracowania koncepcji projektowania nowego typu funkcjonalnych powłok optycznych o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych.
Dr inż. Krzysztof Kwoka ( Katedra Nanometrologii)
„Rezonatory NEMS w technologii skupionych wiązek elektronów i jonów ST7” – kwota dofinansowania 49 610 zł.
Osadzanie nanostruktur za pomocą skupionych wiązek jonów i elektronów są obiecującą technologią dla szeroko rozumianej nanotechnologii. Dzięki zdolności do osadzania materiału z rozdzielczością pojedynczych nanometrów oraz zadawania dowolnego ich kształtu w trzech wymiarach, a także stosunkowo krótkiemu czasowi trwania procesu możliwe jest przeprowadzenie badań w sposób nieosiągalny dla konwencjonalnych technik wytwarzania.
Metrologia wychyleń struktur NEMS jest wyzwaniem, co jest rezultatem pikometrowych wychyleń i drgań w zakresie dziesiątków MHz. Ograniczone obserwacje tego typu zjawisk prowadzi się zwykle metodami z wykorzystaniem większych struktur MEMS jako efektorowego elementu pomiarowego.
Wdrożenie elektrycznych technologii pomiarowych jest konieczne, aby nanomaszyny pokazały swoje nadzwyczaj atrakcyjne właściwości. Te technologie te wiążą się jednak z wieloma wyzwaniami, a kwestia wyeliminowania zakłóceń wymaga starannej konstrukcji inżynierskiej. Jednocześnie w metrologii tak małych urządzeń należy zdawać sobie sprawę z uwarunkowań wynikających z fizyki kwantowej związanych przykładowo z kwantowymi fluktuacjami próżni, tunelowanie, fononowym transport ciepła etc.
Dr inż. Sylwester Nowocień ( Katedra Metrologii Elektronicznej i Fotonicznej)
„Badanie wpływu niehomogenicznych pól termicznych na charakterystykę odpowiedzi wysokoczułych sensorów piezoelektrycznych” – kwota dofinansowania 47 685 zł.
Ze względu na unikalne własności metrologiczne, mono i polikrystaliczne sensory piezoelektryczne znajdują szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach nauki i techniki m.in. analizie chemicznej i biochemicznej, monitorowaniu i kontroli procesów osadzania metali i polimerów, badaniach kontaminacji, odgazowania i korozji (np. w systemach kosmicznych), nanotechnologii, ochronie środowiska czy medycynie. Ich immanentną cechą jest jednak zależność odpowiedzi sensora od temperatury, która w pomiarach wysokiej precyzji wymusza stosowanie systemów korekcji wskazań.
Aktualnie wykorzystywane metody korekcji opierają się na założeniu homogenicznego rozkładu pól termicznych w całej objętości sensora i nie pokrywają w pełni współczesnego pola zastosowań tego typu sensorów, w szczególności obszarów gdzie w trakcie pomiarów występują zmienne w czasie niehomogeniczne pola termiczne (iHTF).
Przedmiotem badań realizowanych w ramach pozyskanego dofinansowania będzie opracowanie metody symultanicznej rejestracji zmiennych w czasie pól termicznych występujących w obrębie sensora oraz skojarzonych z nimi zmian parametrów rozpatrywanych sensorów a w szerszym horyzoncie badawczym analiza niepewności pomiarów realizowanych w takich warunkach oraz opracowanie skutecznych technik i narzędzi umożliwiających kompensację wpływu wyżej wymielonych efektów na odpowiedź sensorów.
Dr inż. Kamil Płachta ( Katedra Metrologii Elektronicznej i Fotonicznej)
„Analiza efektywności bifacialnych modułów fotowoltaicznych kooperujących z zwierciadłami o zmiennej geometrii” – kwota dofinansowania 36 960 zł.
Rosnące zapotrzebowanie na energię elektryczną wytwarzaną przez odnawialne źródła energii prowadzi do stosowania nowych i niekonwencjonalnych rozwiązań. Jednym z nich jest maksymalizacja zysku energetycznego bifacjalnych modułów fotowoltaicznych poprzez zastosowanie składanych zwierciadeł o zmiennej geometrii, które zwiększają natężenie promieniowania słonecznego padającego na powierzchnię modułu fotowoltaicznego, ustawionego prostopadle do powierzchni ziemi.
Celem badań jest skonstruowanie zwierciadła o zmiennej geometrii, zbudowanego z kilkudziesięciu mniejszych luster sterowanych elektroniczne. Implementacja algorytmu sterującego pozwoli na niezależne ustawienie każdego lustra, zapewniając optymalny kąt padania promieniowania słonecznego. Indywidulane sterowanie elementami zwierciadła umożliwi jego złożenie, eliminując zjawisko maskowania i cieniowania powierzchni fotowoltaicznej w trakcie zmiany pozornej pozycji Słońca na sferze niebieskiej.
Wyniki wykonanych symulacji wykazały, że zastosowanie zwierciadła zmienia charakterystykę mocy bifacjalnego modułu fotowoltaicznego w całym badanym zakresie, powodując kilkunastoprocentowy wzrost efektywności energetycznej. Skutkiem tego, ilość wyprodukowanej energii elektrycznej przez prezentowane rozwiązanie jest porównywalna z klasycznymi instalacjami fotowoltaicznymi.
Dr inż. Monika Prucnal ( Katedra Metrologii Elektronicznej i Fotonicznej)
„Analiza sygnałów EEG od osób z ADHD i grupy kontrolnej zdrowych z uwzględnieniem różnic między płciami z zastosowaniem metod sztucznej inteligencji Politechnika Wrocławska” – kwota dofinansowania 25 080 zł.
Celem planowanych przez dr inż. Monikę Prucnal badań jest opracowanie metody rozróżniania osób z ADHD od grupy kontrolnej osób zdrowych oraz określenie różnic w sygnale EEG (Sygnał elektroencefalograficzny, ang. Electroencephalography) u kobiet i mężczyzn z ADHD z wykorzystaniem metod sztucznej inteligencji (ang. Artificial Inteligence, AI).
W ramach projektu laureatka przeprowadzi badania wstępne na publicznej bazie danych, polegające na porównaniu skuteczności metod ekstrakcji sygnału EEG i modeli AI. Następnie planowana jest rejestracja sygnałów EEG u ochotników (dorosłych kobiet i mężczyzn) z ADHD i bez podczas stanu relaksu z otwartymi i zamkniętymi oczami, jak i aktywności związanej z wykonywaniem testów psychologicznych, w tym przeznaczonych do badania koncentracji i uwagi, a następnie analiza pozyskanych sygnałów EEG z wykorzystaniem opracowanych metod.
Opracowane w ten sposób modele AI, wykorzystujące neuronowe sieci głębokie, dzięki wykorzystaniu bloków reprezentujących różnorodne funkcjonalności (jednokierunkowe, rekurencyjne, konwolucyjne itp.), mogą być wsparciem podczas badań przesiewowych oraz wskazywać na występowanie obiektywnych różnic lub ich brak pomiędzy grupami, dla których wykonywane jest różnicowanie w obrębie klas (np. osób ADHD i bez, z rozróżnieniem płci).
