Aż dziesięcioro badaczy i badaczek z naszej uczelni otrzymało granty w ramach kolejnej edycji konkursu Miniatura Narodowego Centrum Nauki. W sumie na swoje projekty i staże naukowe otrzymali oni ponad 370 tysięcy zł.

Konkurs Miniatura wspiera działania naukowe prowadzące do przygotowania założeń projektu badawczego, który zostanie zgłoszony w konkursach NCN lub innych konkursach ogólnokrajowych i międzynarodowych. Laureaci na swoje projekty otrzymują od 5 tys. zł do 50 tys. zł, które mogą przeznaczyć na badania wstępne, pilotażowe, kwerendy, staże naukowe oraz wyjazdy badawcze i konsultacyjne.

W ostatniej edycji tegorocznego programu dofinansowanie otrzymało 238 badaczek i badaczy z całego kraju, w tym aż dziewięć osób z Politechniki Wrocławskiej. Dodatkowo grant - po pozytywnym rozpatrzeniu odwołania - przyznano dr inż. Izabeli Garaszczuk z Wydziału Podstawowych Problemów Techniki. 

Dr inż. Izabela Garaszczuk, dr optom. (Wydział Podstawowych Problemów Techniki)

Badaczka z Zespołu Optyki Widzenia otrzymała na swój projekt związany z zespołem suchego oka ponad 39 tysięcy złotych. 

Zespół suchego oka to wieloczynnikowa choroba powierzchni oka spowodowana zaburzeniem homeostazy filmu łzowego, która ma istotny wpływ na jakość życia oraz globalną ekonomię. Szacuje się, że ponad połowa pacjentów okulistycznych ma objawy ZSO. – Niestety, wieloczynnikowa natura choroby sprawia, że proces diagnostyczny jest skomplikowany i wymaga wykonania wielu, często kosztownych i czasochłonnych testów – tłumaczy dr Izabela Garaszczuk. – Dlatego wielu specjalistów opiera się na rozwiązaniach diagnostycznych stosowanych od dziesięcioleci mimo ich udowodnionej niskiej powtarzalności i skuteczności diagnostycznej na wczesnym etapie rozwoju choroby. To z kolei rzutuje na brak działań prewencyjnych oraz opóźnienie w postawieniu diagnozy.

W raporcie Dry Eye Workshop II podsumowującym dekadę badań nad ZSO podkreśla się nadal duże zapotrzebowanie na proste, klinicznie dostępne, obiektywne metody oceny filmu łzowego w diagnostyce ZSO.

– W swojej dotychczasowej pracy badawczej skupiłam się właśnie na tej potrzebie, proponując nowe obiektywne metody oceny filmu łzowego – wyjaśnia laureatka. – Wykazałam, że stopień oczyszczania łez (tear clearance rate, TCR), mierzony tradycyjnie fluorofotometrem, można jakościowo i ilościowo ocenić również przy pomocy bardziej dostępnych urządzeń, gwarantujących wysoką rozdzielczość pomiaru oraz obiektywność pomiaru.

Metody zaproponowane przez dr Garaszczuk wciąż wymagają uproszczenia i zautomatyzowania, aby mogły wejść w skład protokołu diagnostycznego, co jest celem nadrzędnym jej działania pilotażowego w ramach otrzymanego grantu.

– Zajmę się opracowaniem obiektywnego protokołu pomiaru parametru wymiany łez, przy pomocy powszechnie stosowanego aparatu okulistycznego, jakim jest biomikroskop z lampą szczelinową - dodaje badaczka z W11.

Dr inż. arch. Aleksandra Marcinów (Wydział Architektury)

Dr inż. arch. Aleksandra Marcinów z Katedry Historii Architektury, Sztuki i Techniki otrzymała grant w wysokości prawie 50 tys. zł na projekt badawczy „Analiza kompozycyjna elewacji kamienic historycznych na przykładzie wybranych miast – opracowanie bazy wiedzy dla zastosowania algorytmów uczenia maszynowego w badaniach architektury zabytkowej”.

Zakłada on analizę rozwiązań kompozycyjnych oraz stylistycznych kamienic z XIX i początku XX w. z Wrocławia, Szczecina oraz Berlina. – Planuję pozyskać fotografię budynków, a następnie zajmę się ich oznaczeniem – wyjaśnia dr Aleksandra Marcinów.

Stworzona baza danych elewacji ma w przyszłości umożliwić wykorzystanie algorytmów sztucznej inteligencji do automatycznej segmentacji elementów elewacji oraz rozpoznawania stylu. – Będzie mogła również stanowić podstawę do dalszego rozwoju, ponadto będzie też możliwa jej dalsza rozbudowa o kolejne rekordy, pochodzące z różnych miast: Wiednia, Pragi czy Budapesztu – dodaje laureatka.

W projekt zostaną zaangażowani studenci z Wydziału Architektury, których zadaniem będzie oznaczenie elementów elewacji, co będzie podstawą do ich automatycznej segmentacji.

Dr inż. Patrycja Łydżba (Wydział Podstawowych Problemów Techniki)

Dr inż. Patrycja Łydżba z Instytutu Fizyki Teoretycznej w ramach projektu „Całki ruchu w układach z fragmentacją w przestrzeni Hilberta” otrzymała grant w wysokości prawie 49 tys. zł na wyjazd badawczy do Jožef Stefan Institute (Ljubljana, Słowenia).

Laureatka specjalizuje się w kwantowych układach zamkniętych (izolowanych od otoczenia) i analizuje ich reakcje na zaburzenia. Ostatnio skupiła się na układach z fragmentacją w przestrzeni Hilberta, które realizują wzbudzenia fraktonowe (o ograniczonej mobilności) i po zaburzeniu nie wracają do równowagi termodynamicznej.

– Przyczyna tej ostatniej własności nie jest w pełni poznana – mówi dr Patrycja Łydżba. – Dlatego celem mojego wyjazdu badawczego będzie rozpoczęcie współpracy z prof. Peterem Prelovšek i zapoznanie się z techniką numerycznego ujawniania całek ruchu.

Całki ruchu to wielkości, które nie zmieniają się w toku ewolucji czasowej. – Istnienie dodatkowych zasad zachowania pozwoliłoby wyjaśnić dlaczego układy z fragmentacją w przestrzeni Hilberta nie termalizują – dodaje dr Łydżba.

Dr inż. Dawid Skrzypczak (Wydział Chemiczny)

Dr inż. Dawid Skrzypczak z Katedry Zaawansowanych Technologii Materiałowych otrzymał dofinansowanie w wysokości 48 679 zł na realizację badań wstępnych w ramach projektu „Analiza wykonalności bezpiecznych dla środowiska nawozów organiczno-mineralnych na bazie osadów ściekowych z zastosowaniem konwersji termicznej oraz hydrolizy alkalicznej”.

– Osady ściekowe zawierają wiele cennych składników odżywczych, takich jak azot, fosfor i potas, które mogą być wykorzystywane do poprawy plonowania roślin – mówi badacz z W3. – Obecnie stosowane metody przetwarzania materiału generują ogromne straty azotu, natomiast bezpośrednia aplikacja odpadu na pola uprawne może prowadzić do akumulacji pierwiastków toksycznych oraz rozprzestrzeniania się patogenów.

Nowatorskie podejście opisane w projekcie dr. Dawida Skrzypczaka obejmuje połączenie komponentów wytworzonych w procesie konwersji termicznej, prowadzącej do wytworzenia biowęgli oraz hydrolizy alkalicznej, umożliwiającej konwersję białek zawartych w osadach ściekowych do krótkich peptydów i wolnych aminokwasów.

– Ważną częścią moich badań będzie wyznaczenie optymalnych parametrów wytwarzania półproduktów oraz badania na roślinach, które pozwolą na zbadanie możliwości zaprojektowania pełnowartościowego preparatu o działaniu stymulującym wzrost roślin oraz posiadającym pozytywny wpływ na zdrowie gleby – wyjaśnia dr Dawid Skrzypczak. – Poszukiwanie alternatywnych źródeł składników odżywczych stanowi niezwykle ważny element zrównoważonego rozwoju sektora agrochemicznego.

Dr inż. Grzegorz Izydorczyk (Wydział Chemiczny)

Celem projektu „Wykorzystanie zjawiska allelopatii dodatniej w poszukiwaniu związków biologicznie aktywnych do produkcji biofungicydów i biobakteriocydów dedykowanych dla upraw ekologicznych, na który dr Grzegorz Izydorczyk z Katedry Zaawansowanych Technologii Materiałowych otrzymał 44 tys. zł. jest zbadanie możliwości wykorzystania allelopatii dodatniej w poszukiwaniu związków biologicznie aktywnych do otrzymywania nowych środków ochrony roślin.

Allelopatia dodatnia to szczególna forma symbiozy dwóch gatunków roślin, wykorzystująca wzajemne oddziaływanie biochemiczne, przynoszące obopólną korzyść.

– Korzyść ta wynika z produkcji i wydzielana do otoczenia, przez gatunki symbiotyczne względem siebie, substancji bioaktywnych, które pozytywnie oddziałują na wzrost i plonowanie roślin, jak również zwiększają odporność na choroby grzybowe, bakteryjne oraz działanie szkodników – tłumaczy dr Grzegorz Izydorczyk. – Alleopatiny różnią się pod względem budowy chemicznej i są przedstawicielami różnych grup związków chemicznych.

Pozytywne działanie tych substancji wynika z aktywacji szlaków metabolicznych, prowadzących do syntezy związków zapasowych oraz fitohormonów, witamin czy enzymów, które zwiększają odporność roślin na stres biotyczny. – Szczególnym przypadkiem są substancje, które wydzielone przez jeden gatunek rośliny (donora), oddziałują bezpośrednio na drugi gatunek (akceptora) i pełnią funkcję biopestycydu o działaniu grzybobójczym lub bakteriobójczym – wyjaśnia dr Izydorczyk.

Otrzymane dofinansowanie laureat przeznaczy na przeprowadzenie badań screeningowych, wykorzystujących allelopatię dodatnią do poszukiwania naturalnych związków bioaktywnych do produkcji biopestycydów dla rolnictwa ekologicznego.

Dr Michał Balcerek (Wydział Matematyki)

Dr Michał Balcerek z Wydziału Matematyki otrzymał 44 tys. zł na projekt „Analiza podwójnie stochastycznych procesów z długą pamięcią”.

W jego ramach wyjedzie na dwumiesięczny staż naukowy na Colorado State University w Fort Collins (Colorado, USA) na Electrical and Computer Engineering Department pod kierunkiem prof. Diego Krapfa – światowej sławy eksperta z zakresu fizyki statystycznej i procesów stochastycznych.

– W trakcie pobytu w USA zajmę się analizą procesów losowych o zmieniających się w czasie właściwościach, badaniem ich własności ergodycznych czy statystyk i estymatorów związanych z zaproponowanymi modelami – mówi dr Michał Balcerek. – Zmienność procesów w czasie jest naturalną sytuacją, gdy do czynienia mamy z dynamiką biomolekuł na membranach komórkowych czy cytoszkielecie.

Podczas wyjazdu dr Michał Balcerek zbada także wpływ szumu pomiarowego na jakość dopasowania zaproponowanych modeli matematycznych a także zastosuje uzyskane wyniki do analizy danych z eksperymentów SPT (ang. single particle tracking) przeprowadzonych przez prof. D. Krapfa.          

Dr inż. Jakub Lemiesz (Wydział Informatyki i Telekomunikacji)

Dr. inż. Jakubowi Lemieszowi z Katedry Podstaw Informatyki przyznano 32,5 tys. zł na realizację projektu „Homomorficzne szkice danych uwzględniające porządek”.

Jego projekt dotyczy rozwiązań usprawniających przetwarzanie dużych strumieni danych w czasie rzeczywistym. – Planuję rozwinąć istniejące algorytmy generowania szkiców danych, czyli struktur efektywnie agregujących informacje zawarte w strumieniach danych – wyjaśnia dr Jakub Lemiesz.

Szkice danych wykorzystują niewielką ilość pamięci, a jednocześnie umożliwiają w miarę wszechstronną analizę „offline” strumieni. – W szczególności planuję rozszerzyć istniejące rozwiązania, takie jak FastExpSketch, by generowane szkice zawierały informacje o relacjach pomiędzy elementami strumienia, np. kolejność elementów czy sąsiedztwo w grafie – dodaje laureat z W4.

Swój projekt będzie realizować we współpracy z eXascale Infolab na Uniwersytecie we Fryburgu.

Dr inż. Andrzej Nowok (Wydział Podstawowych Problemów Techniki)

Naukowiec z Katedry Fizyki Doświadczalnej w ramach swojego grantu w wysokości ponad 25 tys. zł  zrealizuje projekt „Spektroskopia korelacji fotonów (PCS) kluczem do zrozumienia dynamicznej, mozaikowej architektury cieczy samoorganizujących się i fenomenologii przejścia szklistego”.

Stopniowe ochładzanie cieczy prowadzi do spowolnienia ruchu jej cząsteczek do tego stopnia, że ta zaczyna zachowywać się jak ciało stałe. Choć zjawisko to leży u podstaw przejścia szklistego i wykorzystywane jest w produkcji szkieł od setek lat, wciąż pozostaje jedną z nierozwikłanych zagadek fizyki.

– Co więcej, najnowsze badania pokazują, że każda ciecz w stanie przechłodzenia jest niejednorodna – wyjaśnia dr Andrzej Nowok. – Jej architektura przypomina raczej dynamiczną, płynną mozaikę, w której zachodzą różnorodne procesy, począwszy od asocjacji, przez dyfuzję, relaksację, aż po zmiany konformacyjne i libracje.

W ramach swojego projektu dr Andrzej Nowok zamierza uzyskać wgląd w każdy z tych procesów z osobna, wykorzystując unikalne połączenie technik szerokopasmowej spektroskopii dielektrycznej i spektroskopii korelacji fotonów.

– Powstanie model ukazujący, w jaki sposób nawet najmniejszy ruch wywołuje lawinę różnorodnych przemian i procesów fizycznych – wyjaśnia laureat z W11. – Podjęta tematyka ma więc fundamentalne znaczenie dla zrozumienia fizyki cieczy przechłodzonych i fenomenologii przejścia szklistego.

Dr inż. Zbigniew Gołębiewski (Wydział Informatyki i Telekomunikacji)

Dr inż. Zbigniew Gołębiewski z Katedry Podstaw Algorytmiki otrzymał grant w wysokości blisko 23 tys. zł na przeprowadzenie teoretycznych badań nad liczebnością zbioru grafów z ograniczonym parametrem twin-width.

– Wiadomo, że dla takich grafów można efektywnie rozwiązywać złożone problemy, ale ich lepsze zrozumienie wpłynie na dalsze postępy w strukturalnej teorii grafów – wyjaśnia laureat z W4.

Swoje badania będzie prowadził we współpracy z jednym z czołowych ekspertów w dziedzinie kombinatoryki analitycznej prof. Bernhardem Gittenbergerem z Uniwersytetu Technicznego w Wiedniu.             

Dr inż. Natalia Fidorów-Kaprawy (Wydział Inżynierii Środowiska)

Ponad 18 tys. zł na „Modelowanie magazynów ciepła współpracujących z odnawialnymi źródłami energii za pomocą oprogramowania TRNSYS” otrzymała dr Natalia Fidorów-Kaprawy z Katedry Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza.

Będzie go realizowała w ramach stażu naukowego w Instytucie Inżynierii Środowiska i Instalacji Budowlanych na Wydziale Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Poznańskiej, pod opieką prof. Janusza Wojtkowiaka oraz we współpracy z dr. inż. Karolem Bandurskim.

– Moim celem będzie uniwersalizacja wyników badań eksperymentalnych, polegająca na zbudowaniu modelu instalacji budynkowej i symulacji jej pracy – opowiada dr Natalia Fidorów-Kaprawy.

W oprogramowaniu TRNSYS, służącym do symulacji pracy instalacji budynkowych, wykonany zostanie model hybrydowego systemu instalacyjnego opartego o pompę ciepła solanka-woda z odwiertami pionowymi i możliwością regeneracji dolnego źródła kolektorami słonecznymi oraz instalacją chłodzenia pasywnego (bez użycia sprężarki w pompie ciepła).

– Po weryfikacji poprawności modelu z użyciem danych pomiarowych przeprowadzone zostaną symulacje pracy systemu w zadanych warunkach środowiska zewnętrznego i zbudowanego – wyjaśnia laureatka z W7.

Modelowanie tego typu instalacji jest niezbędne do przewidywania ich działania oraz wpływu na środowisko naturalna obecnie i w przyszłości, np. w świetle przewidywanych zmian klimatu.

Była to już ostatnia w tym roku edycja konkursu Miniatura 7.

W pierwszym, majowym rozdaniu granty otrzymało 49 osób, w tym cztery badaczki z PWr. Miesiąc później ogłoszono wyniki drugiej edycji, w której nagrodzono 69 badaczy i badaczek, a z naszej uczelni pochodziło troje laureatów. W lipcowej edycji NCN przyznało ponad 2 mln zł finansowania 55 laureatom i laureatkom, w tym jednej osobie z PWr. W sierpniu granty przyznano 71 osobom, a cztery z nich pracują na naszej uczelni, a we wrześniu dofinansowanie trafiło do dwóch naukowców z PWr.