Narodowe Centrum Nauki przyznało dziewięciu osobom z Politechniki Wrocławskiej granty w konkursie Miniatura. To najlepszy wynik spośród wszystkich polskich uczelni w tym rozdaniu programu, ex aequo z Uniwersytetem Jagiellońskim.

Nasi naukowcy otrzymają na swoje projekty i wyjazdy naukowe w sumie ponad 350 tys. zł. Laureatami zostali: dr Aneta Tarczewska (Wydział Chemiczny), dr inż. Magdalena Żuk, dr inż. Karol Kobiela, dr inż. Wojciech Stopyra (wszyscy Wydział Mechaniczny), dr inż. Andrzej Gawlik (Wydział Podstawowych Problemów Techniki), dr inż. Paweł Noszczyk (Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego), dr inż. Milena Kiliszkiewicz, dr inż. Agnieszka Krakos (obie Wydział Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów) oraz dr inż. Tomasz Szandała (Wydział Informatyki i Telekomunikacji). 

To dziewiąta edycja konkursu organizowanego przez Narodowe Centrum Nauki. W ramach czwartego w tym roku ogłoszenia wyników sfinansowano 150 projektów na łączną kwotę 6 mln zł. Aż dziewięcioro laureatek i laureatów pochodzi z Politechniki Wrocławskiej.

Otrzymane wsparcie mogą przeznaczyć na badania wstępne, kwerendy oraz wyjazdy badawcze i konsultacyjne. Tematyka może być dowolna, jednak musi się mieścić w obszarze badań podstawowych.

W marcu 2025 r. laureatką pierwszego tegorocznego rozdania programu Miniatura 9 została dr Elżbieta Jasińska (Wydział Zarządzania). W czerwcu do grona laureatów dołączyli dr inż. Martyna Zemlik (Wydział Mechaniczny), dr inż. Mirosław Gierczak (Wydział Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów), dr inż. Piotr Bortnowski (Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii) oraz dr inż. Mariusz Michalczyk (Wydział Chemiczny). Z kolei w lipcu granty otrzymali dr Paweł Piszko oraz dr inż. Kinga Żołnacz (oboje z Wydziału Podstawowych Problemów Techniki).

Więcej o projektach laureatów z PWr

Dr Aneta Tarczewska (Wydział Chemiczny) 

„Jądrowa lokalizacja cytochromu c a interakcja z FKBP39 – eksploracja mechanizmów regulacji fizjologii u Drosophila melanogaster”. Kwota dofinansowania: 49 500 zł.

Projekt badaczki z Katedry Biochemii, Biologii Molekularnej i Biotechnologii ma na celu identyfikację i zrozumienie mechanizmu leżącego u podstaw regulacji życia i śmierci komórek u muszki owocowej Drosophila melanogaster – organizmu modelowego, którego procesy komórkowe często odzwierciedlają te występujące u człowieka.

Badania będą się koncentrować na analizie interakcji pomiędzy białkiem FKBP39 a cytochromem c. FKBP39 należy do rodziny białek czaperonowych, posiadających aktywność izomerazy peptydylo-prolilowej, i wykazuje unikalną budowę domenową, łączącą cechy ludzkich białek NPM i FKBP25, co sugeruje jego funkcjonalne zróżnicowanie w toku ewolucji. Cytochrom c natomiast jest znany głównie ze swojej roli w oddychaniu komórkowym, ale uczestniczy również w procesie apoptozy.

– Projekt ma na celu odpowiedzieć na pytanie, w jakich warunkach zachodzi ta interakcja w żywej komórce i jakie ma znaczenie dla jej losu – czy prowadzi do zaprogramowanej śmierci, czy też pełni inną, np. ochronną, funkcję – mówi dr Tarczewska. – Wykorzystując nowoczesne techniki biologii molekularnej i obrazowania komórek, badania te mogą przyczynić się do lepszego zrozumienia ewolucyjnych mechanizmów regulujących homeostazę komórkową – dodaje.

Dr inż. Magdalena Żuk (Wydział Mechaniczny)

„Eksperymentalna analiza mechanizmów kontroli i adaptacji ruchów kończyny górnej w środowiskach immersyjnych”. Kwota dofinansowania: 49 500 zł.

Planowane przez naszą badaczkę działania obejmują opracowanie metod i narzędzi badawczych umożliwiających ilościową analizę kinematyki ręki człowieka podczas realizacji zadań ruchowych w wirtualnej rzeczywistości.

– Projekt będzie realizowany na Uniwersytecie Technicznym Katalonii (Universidad Politécnica de Cataluña; UPC), w Laboratorium Inżynierii Biomechanicznej, gdzie skupię się na opracowaniu protokołów pomiarowych i walidacji modeli kinematycznych. W kolejnym kroku przygotuję wirtualne środowisko i przeprowadzę badania wstępne nad mechanizmami adaptacji motorycznej podczas realizacji zadań ruchowych w tym środowisku – wyjaśnia dr Żuk.

Swoje prace przeprowadzi podczas wizyty na Uniwersytecie Madery, we współpracy z zespołem specjalizującym  w badaniu funkcjonowania ludzkiego mózgu poprzez interakcję ze środowiskiem wirtualnym. Badania w tym obszarze mają potencjał translacyjny w neurorehabilitacji.

Dr inż. Andrzej Gawlik (Wydział Podstawowych Problemów Techniki)

„Charakteryzacja źródła par fotonów o hybrydowym splątaniu w przestrzennym, polaryzacyjnym i częstotliwościowym stopniu swobody bazującego na kilkumodowym światłowodzie dwójłomnym”. Kwota dofinansowania: 46 789 zł.

Celem projektu naukowca z Katedry Optyki i Fotoniki jest scharakteryzowanie parametrów światłowodowego źródła par fotonów o hybrydowym splątaniu w wielu stopniach swobody, istotnych z perspektywy jego potencjalnych zastosowań w komunikacji, obliczeniach i kryptografii kwantowej.

– Splątanie łączące różne stopnie swobody fotonu umożliwia zwiększenie liczby bitów informacji zakodowanej w pojedynczym fotonie czy wykorzystanie do transmisji tego stopnia swobody, który jest najbardziej odporny na zaburzenia – tłumaczy dr Gawlik. – Opracowane źródło bazuje na kilkumodowym światłowodzie dwójłomnym, co pozwala na użycie trzech różnych stopni swobody fotonu: częstotliwości, polaryzacji oraz modu przestrzennego – dodaje.

Zaproponowany przez niego mechanizm generacji splątania wykorzystuje nieliniowe zjawisko optyczne nazwane spektralnie nierozróżnialnym międzymodowym wektorowym mieszaniem czterech fal.

Dr inż. Paweł Noszczyk (Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego)

„Eksperymentalne badanie złożonego przepływu ciepła w przegrodach budowlanych zaizolowanych wielowarstwowym kompozytem termoizolacyjnym z celulozowej tektury falistej (TIM4C)”. Kwota dofinansowania: 45 848 zł.

Badania naukowca z Katedry Budownictwa Ogólnego koncentrują się na eksperymentalnej analizie zjawiska złożonego przepływu ciepła w przegrodach budowlanych izolowanych wielowarstwowym kompozytem z celulozowej tektury falistej (TIM4C).

– Celem projektu jest określenie wpływu grubości materiału i kierunku ułożenia fali względem przepływu ciepła na izolacyjność cieplną oraz cieplne parametry dynamiczne, takie jak tłumienie i przesunięcie fazowe w przegrodach budowlanych. Otrzymane wyniki pozwolą ocenić zasadność stosowania tektury falistej jako ekologicznej alternatywy dla tradycyjnych materiałów termoizolacyjnych w termomodernizacji budynków – mówi dr Noszczyk.

Prowadzone badania pilotażowe stanowią kluczowy etap przygotowawczy do dalszych, rozszerzonych analiz nad nowymi materiałami termoizolacyjnymi, w których zasadniczą rolę izolatora cieplnego odgrywają zamknięte przestrzenie powietrzne.

Dr inż. Karol Kobiela (Wydział Mechaniczny)

„Obróbka cieplna in-situ w technologii PBF-LB/M – wpływ na statyczne i dynamiczne właściwości mechaniczne stopu aluminium”. Kwota dofinansowania:  42 570 zł.

W swoim projekcie naukowiec z Katedry Zaawansowanych Technik Wytwarzania zajmie się opracowaniem metody powtórnego przetapiania warstw w trybie in-situ (ang. in-situ remelting), realizowanej bezpośrednio w trakcie procesu wytwarzania przyrostowego w technologii PBF-LB/M (druk 3D z metalu).

– Umożliwi ona selektywne sterowanie właściwościami materiału, takimi jak twardość i wytrzymałość zmęczeniowa w wybranych strefach elementów wytwarzanych ze stopu AlSi7Mg – mówi dr Kobiela. – Dzięki temu możliwe będzie projektowanie tzw. struktur gradientowych, w których właściwości mechaniczne zmieniają się w sposób kontrolowany w zależności od lokalizacji w obrębie komponentu. W efekcie pozwoli to na wytwarzanie bardziej trwałych i odpornych na uszkodzenia elementów konstrukcyjnych – dodaje.

Dr inż. Milena Kiliszkiewicz (Wydział Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów) 

„Badanie kluczowych właściwości interfejsu w cienkowarstwowych strukturach heterozłączowych na bazie AZO i CuOx w kontekście ich zastosowania w przezroczystej elektronice”. Kwota dofinansowania: 41 800 zł.

Transparentna elektronika to dynamicznie rozwijająca się dziedzina, otwierająca drogę do tworzenia m.in. przezroczystych wyświetlaczy i sensorów. Jednym z czynników ograniczających rozwój transparentnych urządzeń elektronicznych jest wciąż niewystarczająca wiedza na temat przeźroczystych tlenkowych półprzewodników (TOS), w szczególności w zakresie tworzenia tlenkowych struktur złączowych typu p-n, które mogłyby pełnić funkcje analogiczne do znanych, klasycznych diod czy tranzystorów.

– Mój projekt dotyczy wytworzenia oraz kompleksowej charakteryzacji heterozłączy ZnAlOx/Cu(ZnAl)Oy wytworzonych w jednym procesie współrozpylania magnetronowego – mówi dr Kiliszkiewicz. – Kluczowym zagadnieniem będzie odpowiedni dobór paramentów procesu nanoszenia, aby uzyskane struktury charakteryzowały się pożądanymi właściwościami w obszarze granicznym (interfejsu) obu tlenków. Odpowiednia kontrola parametrów procesu pozwoli wytworzyć warstwy tlenkowe o zmiennym składzie materiałowym oraz różnej stechiometrii w obrębie złącza – dodaje.

Dr inż. Agnieszka Krakos (Wydział Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów)

„Sieciowanie hydrożelu indukowane wiązką elektronów przy użyciu zminiaturyzowanego źródła MEMS”. Kwota dofinansowania: 33 253 zł.

W ramach projektu badaczka z Katedry Mikrosystemów będzie prowadzić prace nad możliwością wykorzystania miniaturowego źródła elektronów MEMS do sieciowania i polimeryzacji struktur hydrożelowych.

– Celem badań będzie optymalizacja wiązki elektronów do uzyskania wysoce precyzyjnego „micropatterningu” wybranych hydrożeli. Szczególna uwaga zwrócę na struktury biokompatybilne, stosowane szeroko w badaniach biologicznych, jednocześnie używane jako podłoża mikrofluidyczne w technologii lab-on-chip – wyjaśnia dr Krakos.

Prace mogą stanowić ważny krok w tworzeniu mikro i nanostruktur nowej klasy, znajdujących zastosowanie w badaniach inżynierii komórkowej i tkankowej.

Dr inż. Tomasz Szandała (Wydział Informatyki i Telekomunikacji) 

„Demograficznie adnotowany zbiór danych obrazów do benchmarkingu sprawiedliwości w detekcji deepfake'ów z użyciem metody Fair-FLIP”. Kwota dofinansowania: 30 588 zł.

Naukowiec z Katedry Informatyki Technicznej otrzymał finansowanie na realizację pilotażowych badań nad sprawiedliwością detekcji deepfake'ów. Wiele detektorów radzi sobie dobrze z detekcją deepfake'ów, ale nie są równie skuteczne dla wszystkich ras, grup wiekowych i płci. Celem projektu jest stworzenie dużego, otwartego zbioru obrazów twarzy z bogatymi metadanymi demograficznymi oraz ocena nowej metody Fairness-Oriented Final Layer Input Prioritising (Fair-FLIP).

– Metoda ta pozwala ograniczać uprzedzenia modeli AI bez utraty ich skuteczności, poprawiając równość wyników między różnymi grupami demograficznymi – tłumaczy dr Szandała. – Rezultaty projektu, zarówno dane, jak i wyniki analiz, zostaną udostępnione publicznie, wspierając badania nad bardziej etyczną i transparentną sztuczną inteligencją – zapowiada.

Dr inż. Wojciech Stopyra (Wydział Mechaniczny) 

„Zastosowanie symulacji termodynamicznych do wyznaczania parametrów procesu Powder Bed Fusion - Laser Beam dla stopu aluminium AA7075 w celu minimalizacji pęknięć na gorąco”. Kwota dofinansowania: 14 289 zł.

Celem badań naukowca z Katedry Zaawansowanych Technik Wytwarzania jest zrozumienie i ograniczenie zjawiska pękania na gorąco, które jest jednym z głównych ograniczeń podczas przyrostowego wytwarzania (druk 3D) stopu aluminium AA7075 metodą Laser Powder Bed Fusion (LPBF).

– W projekcie połączone zostaną symulacje termodynamiczne (metodą CALPHAD) z eksperymentalnym drukiem 3D, co pozwoli na identyfikację faz podatnych na pękanie oraz określenie ich zakresów temperatur. Analizowane będą zmiany składu chemicznego proszku zachodzące w trakcie procesu (np. odparowanie Mg i Zn), a także ich wpływ na mikrostrukturę i występowanie defektów, takich jak porowatość czy pęknięcia – tłumaczy dr Stopyra.

Badania umożliwią wyznaczenie optymalnych parametrów technologicznych (m.in. temperatury podgrzewania platformy i prędkości skanowania), które pozwolą wytwarzać elementy wolne od pęknięć, o stabilnych właściwościach mechanicznych. Uzyskane wyniki posłużą jako podstawa do opracowania nowych składów stopów aluminium zoptymalizowanych do technologii LPBF i bardziej odpornych na warunki procesowe.