Sekrety uczelnianego laboratorium

Anna BełcikAnna Bełcik
opublikowano: 2016-08-30 22:00

System detekcji turbulencji, elastyczne mikroroboty… Nad czym jeszcze pracują badacze z Uniwersytetu Warszawskiego?

Od pomysłu do sprzedaży — droga, jaką muszą przejść innowacje, by trafić na rynek, bywa wyboista. Część projektów odnosi sukces, inne przepadają. Ale rolą naukowca jest wzbogacać ogólny stan wiedzy i ciągle poszukiwać nowych rozwiązań lub udoskonalać już istniejące metody. Sprawdzamy więc, nad czym pracują uczeni z Uniwersytetu Warszawskiego i laboratoriów tutejszego Wydziału Fizyki, który — jak się okazuje — skrywa niejedną technologiczną i naukową nowość.

GIĘTKI ROBOT:
GIĘTKI ROBOT:
Projektowanie robotów z miękkich elastomerów wymaga całkowitej zmiany sposobu myślenia o mechanice, zasilaniu i sterowaniu — twierdzi Piotr Wasylczyk, naukowiec, który opracował elastycznego mikrorobota.
ARC

Tajemnice laboratorium

Z Uniwersytetem Warszawskim związany jest Piotr Wasylczyk, który wraz z zespołem naukowców stworzył mikrorobota naśladującego ruch gąsienicy. Powstał on przy zastosowaniu technologii światłoczułych elastomerów. To 15-milimetrowej długości urządzenie jest „zasilane” i wprawiane w ruch za pomocą modulowanej wiązki lasera.

Może się poruszać, potrafi przeciskać się przez wąskie szczeliny i „przenosić” obiekty nawet sześciokrotnie cięższe od siebie. To pierwszy krok w budowaniu całkowicie elastycznych robotów. Jest to możliwedzięki zastosowaniu „inteligentnych materiałów”, na przykład — jak w tym przypadku — ciekłokrystalicznych elastomerów. W tym rozwiązaniu istotną rolę odgrywa ustawienie cząsteczek elastomeru — to warunek pozwalający na odwracalną zmianę kształtu materiału pod wpływem światła lasera.

Jak informuje Piotr Wasylczyk, na razie jest to zakończony sukcesem eksperyment. Jest jednak za wcześnie, aby mówić o konkretnych zastosowaniach dla rozwiązania. Na razie robot jest zbyt mało wydajny energetycznie i naukowcy nie znaleźli jeszcze sposobu na to, jak kontrolować jego ruchy i kierować go w odpowiednią stronę. Zespół naukowców rozważa teraz możliwość stworzenia — z zastosowaniem tej samej technologii — małego silniczka, który obracałby pod wpływem światła laserowego. Planują też prace nad robotem pływającym.

Z naukowym podejściem

Kolejne prace — tym razem koordynowane przez Jacka Kopcia, doktoranta z Wydziału Fizyki UW i pracownika Interdyscyplinarnego Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego UW — dotyczyły sposobu nawigacji samolotów, jaki pozwoliłby uniknąć turbulencji. Pomocne w tym mają być dane o locie, które są już od lat standardowo gromadzone. Są przetwarzane za pomocą opracowanego programu. Zastosowanie rozwiązania nie wymaga więc dużych nakładów finansowych — wystarczy program i komputer skonfigurowany z aparaturą odbierającą dane Mode-S z transponderów samolotów.

— Czeka nas jeszcze praca nad udoskonalaniem oprogramowania. Najważniejsze mamy jednak już za sobą: udowodniliśmy, że zaproponowana przez nas metoda detekcji turbulencji rzeczywiście działa i jest w stanie dostarczać informacji pozwalających pilotom ominąć niebezpieczne obszary atmosfery — zaznacza prof. dr hab. Szymon Malinowski (UW), współautor publikacji o nowym sposobie wykrywania turbulencji.

Konstrukcje przyszłości

W laboratoriach spotkać można również dr. Radosława Chrapkiewicza oraz mgr. Michała Jachurę. Pod kierownictwem dr. hab. Wojciecha Wasilewskiego i prof. dr. hab. Konrada Banaszka przeprowadzili eksperyment, w którym udało im się wykonać hologram pojedynczego fotonu cząstki światła, co uchodziło dotychczas za niemożliwe. Jak twierdzą, zarejestrowanie hologramu fotonu może oznaczać początek nowego rodzaju holografii — holografii kwantowej. Eksperyment może pomóc w lepszym zrozumieniu podstaw mechaniki kwantowej.

— Zmierzyliśmy i zobaczyliśmy coś, co dostrzec jest bardzo trudno: kształt frontów falowych pojedynczego fotonu — wyjaśnia dr Radosław Chrapkiewicz.

Z laboratorium na rynek

Projekty te są efektem badań podstawowych, wymagają jeszcze dalszych analiz i eksperymentów. Na komercjalizację mają szansę dopiero po wejściu w tzw. fazę aplikacyjną, kiedy dokładnie określone zostają już możliwości ich zastosowania.

— Zadaniem uczelni jest stworzenie warunków do realizacji badań, zapewnienie dostępu do laboratoriów, odpowiedniej aparatury, zagwarantowanie całościowej opieki naukowej. Jednocześnie to centra transferu technologii i spółki celowe uczelni pomagają wybranym projektom zaistnieć na rynku. Na Uniwersytecie Warszawskim komercjalizowanych jest obecnie od kilku do kilkunastu projektów rocznie, a uzyskiwane z tego tytułu przychody są z roku na rok podwajane. To niewiele, ale w kraju dopiero od niedawna zaczął funkcjonować system transferowania technologii do przemysłu. Naukowcy już zaczynają dostrzegać korzyści, jakie daje im sprzedaż lub licencjonowanie rozwiązań, na czym korzystają również przedsiębiorcy — wdrażanie efektów prac badawczych zwiększa konkurencyjność rynkową firm — zaznacza dr Robert Dwiliński, dyrektor Uniwersyteckiego Ośrodka Transferu Technologii UW.

Możesz zainteresować się również: