Narodowe Centrum Nauki (NCN) podało wyniki szóstej i ostatniej edycji konkursu Miniatura 8. W tym rozdaniu rekordowe 16 grantów trafiło do badaczy i badaczek z PWr. Łącznie na swoje projekty otrzymali oni ponad 650 tys. zł.

Konkurs Miniatura wspiera działania naukowe prowadzące do przygotowania założeń projektu badawczego, który zostanie złożony w konkursach NCN lub innych konkursach ogólnokrajowych i międzynarodowych. Całkowity budżet przeznaczony na tegoroczną edycję konkursu wyniósł 20 mln złotych.

Pieniądze mogą zostać przeznaczone na badania wstępne, pilotażowe, kwerendy, staże naukowe oraz wyjazdy badawcze i konsultacyjne. W ostatniej edycji konkursu finansowanie w łącznej kwocie 13,7 mln zł przyznano 339 osobom. W tym gronie znalazło się szesnaście badaczek i badaczy z PWr. Są to:

Dr inż. Magdalena Sitarska (Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii)

„Wstępna ocena toksyczności ibuprofenu obecnego w środowisku wodnym” – kwota dofinansowania 49 995 zł.

Powszechna dostępność niesteroidowych leków przeciwzapalnych (NLPZ) zawierających ibuprofen, przy jednoczesnej wysokiej zachorowalności ludzi, doprowadziły do znacznego zwiększenia ich konsumpcji. Spowodowało to zwiększanie się ilości ibuprofenu oraz jego metabolitów w środowisku wodnym.

Celem badań dr inż. Magdaleny Sitarskiej jest ocena toksyczności ostrej i chronicznej ibuprofenu na organizmy żywe. Zakres prac będzie obejmował przeprowadzenie testów z udziałem bioindykatorów  tj. bakterie, glony oraz rośliny wodne, które jednocześnie odgrywają ważną rolę w fitoremediacji. 

Przeprowadzona zostanie również wstępna selekcja wybranych roślin wodnych, obecnych na terenie Polski pod względem możliwości ich wykorzystania do usuwania ibuprofenu ze środowiska wodnego na drodze fitoremediacji.

Dr inż. Marcin Szyszka (Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego)

„Niezawodność Ścian Oddzielenia Przeciwpożarowego w warunkach pożaru i losowych obciążeń dynamicznych o charakterze udarowym” – kwota dofinansowania 49 959 zł.

Pożary towarzyszą ludzkości od zawsze, a ich negatywne skutki są odczuwalne na wielu płaszczyznach – ekonomicznej, społecznej, kulturowej, a przede wszystkim ludzkiej. Stąd, tak ważny jest rozwój inżynierii pożarowej, w tym inżynierii pożarowej w ujęciu budowlanym. Równie istotne są działania ograniczające negatywne skutki pożarów. Tego typu narzędziem są m.in. ściany oddzielenia przeciwpożarowego, które coraz częściej występują w formie murowanej. Takie właśnie elementy konstrukcyjne, czyli murowane ściany oddzielenia przeciwpożarowego są przedmiotem badań w ramach grantu.

Warto podkreślić, że badania w warunkach pożarowych (szczególnie elementów lub konstrukcji rzeczywistych) to bardzo skomplikowane i kosztowne projekty. W Polsce istnieje niewiele jednostek badawczo-rozwojowych umożliwiających ich przeprowadzenie. Dlatego ważną częścią projektu jest staż naukowy w Zakładzie Badań Ogniowych Instytutu Techniki Budowlanej.

Celem długoterminowym związanym z grantem, jest dalsze poszerzanie doświadczalnej bazy danych, a w konsekwencji opracowanie wytycznych i podejść obliczeniowych dla ścian murowanych pracujących w warunkach wyjątkowych o złożonym charakterze. Z kolei w ujęciu inżynierskim, prace badawcze pozwolą na opracowanie odpowiednich i rzetelnych wytycznych, zwiększając tym sposobem bierne bezpieczeństwo ochrony przeciwpożarowej i przeciwwybuchowej obiektów budowlanych.

Dr inż. Agata Obstarczyk (Wydział Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów)

„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. Anna Miśniakiewicz (Wydział Architektury)

„Miejskie środowiska sprzyjające długowieczności: Jakościowe badanie przestrzeni publicznych przyjaznych seniorom” – kwota dofinansowania 49 742 zł.

Celem projektu dr Anny Miśniakiewicz jest zbadanie aspektów projektowania przestrzeni publicznych, które sprawiają, że stają się one bardziej przyjazne i dostosowane do potrzeb osób starszych. W tym kontekście przestrzenie publiczne zostaną poddane szczegółowej analizie pod kątem cech środowiskowych, które wspierają aktywność fizyczną, interakcje społeczne oraz dobrostan emocjonalny seniorów.

Badania laureatki obejmą jakościową ocenę środowiska miejskiego, obserwacje terenowe oraz analizę zachowań użytkowników przestrzeni publicznych, z uwzględnieniem różnych czynników, takich jak dostępność, ergonomia i integracja społeczna. Projekt będzie realizowany w Stanford Center on Longevity, w ramach zespołu badawczego zajmującego się inicjatywą „The New Map of Life”, co pozwoli na wykorzystanie doświadczeń interdyscyplinarnego środowiska naukowego.

Oczekiwanym efektem jest opracowanie wytycznych projektowych, które przyczynią się do tworzenia zdrowych, odpornych i inkluzywnych przestrzeni miejskich, dostosowanych do potrzeb osób starszych. Działania te wpisują się w globalny nurt badań nad środowiskiem miejskim, koncentrując się na wyzwaniach związanych z potrzebami starzejących się społeczeństw i ich integracją w miejską tkankę społeczną.

Dr inż. Krzysztof Kwoka (Wydział Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów)

„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. Mateusz Skwarski (Wydział Mechaniczny)

„Wpływ dodatku metali ziem rzadkich (cer, erb, skand) na mikrostrukturę, wytrzymałość oraz odporność na korozję naprężeniową nowoczesnego stopu aluminium 7095” – kwota dofinansowania 49 720 zł.

Rozwój pojazdów elektrycznych wiąże się z problemem ograniczonej pojemności baterii akumulatorowych, dlatego stale rośnie zapotrzebowanie na działania związane ze zmniejszeniem masy pojazdów (im mniejsza masa, tym mniejsze zużycie energii).

Rozwiązaniem mogą być wysokowytrzymałe stopy aluminium 7xxx zamiast stalowych komponentów, co zmniejszy masę pojazdu oraz zwiększy jego zasięg. Projektowanie wysokowytrzymałych stopów to dążenie do kompromisu między wysokimi własnościami wytrzymałościowymi, a dużą odpornością na korozję, ponieważ cechy te wzajemnie się wykluczają.

Zaplanowane badania pozwolą wyznaczyć wpływ dodatku pierwiastków ziem rzadkich (cer, erb i skand) na wytrzymałość i odporność korozyjną stopu. Za pomocą mikroskopii elektronowej SEM i TEM zdefiniowany zostanie wpływ rozpadu roztworu stałego oraz rodzaj powstałych faz. Analiza mikrostruktury pozwoli ustalić mechanizm oraz rodzaj powstałych wydzieleń.

W dalszych pracach opracowany zostanie skład chemiczny stopu, który wraz z odpowiednią obróbką cieplną, pozwoli uzyskać materiał charakteryzujący się wysokimi właściwościami mechanicznymi przy zadowalającej odporności na korozję do zastosowań w przemyśle motoryzacyjnym.

Dr inż. Sylwester Nowocień (Wydział Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów)

„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. Halina Maniak (Wydział Chemiczny) 

„Związki fenolowe pochodzenia roślinnego inspiracją do projektowania celowanych cząsteczek wspierających wzrost i odporność roślin na stres biotyczny” – kwota dofinansowania 47 520 zł.

Projekt dr Haliny Maniak dotyczy opracowania nowych ekologicznych środków ochrony roślin, które mogą znaleźć zastosowanie w praktyce rolniczej, wspierając zrównoważoną produkcję żywności oraz biomasy lignocelulozowej na cele biopaliwowe.

W ramach swoich badań zaproponowała wykorzystanie naturalnych związków fenolowych, takich jak kwas salicylowy, aldehyd wanilinowy, czy tymol zmodyfikowanych chemicznie poprzez wprowadzenie linkera azometinowego w celu zwiększenia ich skuteczności biologicznej. Ważnym aspektem projektu jest przetestowanie tych związków pod kątem właściwości stymulujących wzrost roślin oraz ochrony przed grzybami pleśniowymi, co może mieć bezpośrednie zastosowanie w rolnictwie i dziedzinach pokrewnych.

Zaplanowane badania obejmują syntezy semi-naturalnych związków, ocenę ich fitotoksyczności/biostymulacji na wybranych gatunkach roślin uprawnych oraz ich aktywność przeciwko grzybom fitopatogennym, typowym dla upraw. Wyniki badań dr Maniak mogą prowadzić do opracowania nowych, przyjaznych środowisku produktów, które będą mogły być wdrożone jako alternatywa dla pestycydów.

Dr inż. Paweł Stabla (Wydział Mechaniczny)

„Analiza mechaniki pękania struktur kompozytowych wytwarzanych metodą nawijania z uwzględnieniem wpływu wzoru mozaikowego” – kwota dofinansowania 45 815 zł.

Jedną z obiecujących metod magazynowania energii jest sprężony wodór. Zbudowanie zbiornika o ciśnieniu roboczym rzędu 700 barów wymaga jednak zastosowania wysokowytrzymałych włókien, najczęściej węglowych. Technologią wykorzystywaną do produkcji zbiorników jest metoda nawijania. Metoda ta ma kilka głównych parametrów technologicznych, wśród których wyróżnić można wzór mozaikowy, wpływający na końcową dystrybucję materiału i liczbę przeplotów.

W ramach projektu naukowiec skoncentruje się na sprawdzeniu wpływu różnych wzorów mozaikowych, a co za tym idzie struktury mniej lub bardziej skomplikowanej pod względem liczby przeplotów, na wybrane parametry mechaniki pękania dla próbek płaskich i cylindrycznych. Podczas eksperymentów wykorzystana zostanie emisja akustyczna do detekcji sygnałów pochodzących od różnych rodzajów zniszczenia kompozytu. Obszerne dane uzyskane z tej metody zostaną przeanalizowane z wykorzystaniem metod uczenia maszynowego.

Zbiorniki ciśnieniowe w pojazdach wodorowych pracują zmęczeniowo, co ułatwia inicjację i propagację pęknięcia. Zatem wyniki tego projektu mogą przyczynić się do korzystniejszego zaprojektowania zbiornika kompozytowego, co planowane w ramach dalszej pracy naukowe.

Dr inż Anna Pacak (Wydział Mechaniczno-Energetyczny)

„Opracowanie bibliotek przejrzystych współczynników sprawności pasywnych urządzeń chłodniczych” – kwota dofinansowania 38 572 zł.

Zastosowanie efektywnych systemów chłodniczych zasilanych ciepłem może zmniejszyć zużycie energii elektrycznej oraz generować popyt na energię cieplną w okresie letnim, co jest istotne w kontekście transformacji energetycznej w Polsce i na świecie.

Projekt badaczki z W9 skupia się na wybranych urządzeniach otwartych systemów chłodniczych zasilanych ciepłem, które umożliwiają chłodzenie powietrza na potrzeby wentylacji i klimatyzacji bez udziału czynnika pośredniczącego. Praca otwartych systemów chłodniczych bazuje na procesach wymiany masy, takich jak: parowanie wody do powietrza (wymienniki wyparne zasilane wodą) czy usuwanie wilgoci z powietrza w procesie sorpcji (wymienniki osuszające zasilane ciepłem).

Celem projektu dr inż. Anny Pacak jest opracowanie bibliotek współczynników sprawności dla wybranych urządzeń i pełnego zakresu parametrów powietrza zewnętrznego. Uzyskane dane będą podstawą do stworzenia narzędzia, które umożliwi ocenę: wpływu zastosowania tych urządzeń na redukcję zapotrzebowania na energię elektryczną w budynkach oraz określenie zapotrzebowania na ciepło w okresie letnim.

Dr inż. Marlena Gąsior-Głogowska (Wydział Podstawowych Problemów Techniki)

„Beznacznikowa analiza przeżywalności bakterii w symulowanych warunkach kosmicznych” – kwota dofinansowania 37 510 zł.

Naturalnym etapem ewolucji ludzkości jest ekspansja poza Ziemię, kolonizacja innych planet oraz rozwój kosmicznego rolnictwa. Należy jednak pamiętać, że w tę podróż nie wyruszamy sami – towarzyszą nam niezliczone mikroorganizmy. Wiele chorobotwórczych szczepów jest zdolnych przetrwać w ekstremalnych warunkach panujących w próżni kosmicznej.

Projekt dr inż. Marleny Gąsior-Głogowskiej jest odpowiedzią na wyzwania związane z przyszłymi misjami kosmicznymi, w tym z potrzebą zapobiegania kontaminacji mikrobiologicznej astronautów, nasion i upraw, jak i sterylizacją instalacji i urządzeń pracujących w przestrzeni kosmicznej.

Jej badania koncentrują się na zdolności przetrwania bakterii tworzących biofilmy na metalowych powierzchniach używanych w przemyśle kosmicznym, takich jak stopy tytanu czy aluminium. Swój projekt będzie realizować za pomocą metod spektroskopii w podczerwieni (FTIR), które pozwalają na nieinwazyjną analizę biofilmów poddanych działaniu warunków symulujących środowisko Marsa (promieniowanie UV, atmosfera bogata w dwutlenek węgla, temperatury poniżej zera).

Otrzymane wyniki będą miały istotne znaczenie nie tylko dla bezpieczeństwa misji kosmicznych, ale także dla lepszego zrozumienia molekularnych podstaw życia w ekstremalnych warunkach środowiskowych.

Dr inż. Kamil Płachta (Wydział Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów)

„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. Agnieszka Mirkowska (Wydział Elektryczny) 

„Badania właściwości elektretowych biodegradowalnych folii polimerowych poddanych działaniu plazmy niskotemperaturowej” – kwota dofinansowania 27 786 zł.

W dobie rosnącej świadomości ekologicznej wprowadza się zmiany mające na celu wykorzystanie materiałów biodegradowalnych zamiast polimerów, których czasy rozkładu sięgają setek lat. W przypadku materiałów elektretowych, czyli trwale naładowanych elektrycznie materiałów dielektrycznych, klasycznie stosowane materiały, takie jak: politetrafluoroetylen (PTFE), czy polipropylen (PP) mogłyby zostać zastąpione przez dielektryki biodegradowalne, do których należy poliaktyd (PLA) oraz jego kompozyty.

Celem projektu dr inż. Agnieszki Mirkowskiej jest zbadanie właściwości elektretowych biodegradowalnych folii polimerowych przed oraz po narażeniu ich na działanie plazmy niskotemperaturowej. Zaproponowane działania pozwolą na określenie szczegółowych właściwości elektrycznych (przenikalność, rezystywność, czas zaniku ładunku) a także powierzchniowych (właściwości adhezyjne) wybranych folii PLA.

Przeprowadzone badanie wstępne będą służyć ocenie możliwości wykorzystania materiałów biodegradowalnych na bazie PLA do konstrukcji różnego rodzaju czujników opierających się na materiałach elektretowych, do których należą m.in. czujniki piezoelektryczne.

Dr inż. Grzegorz Ziółkowski (Wydział Mechaniczny)

„Wzorcowanie geometrii obiektów referencyjnych na potrzeby tomograficznej metrologii aplikacyjnej” – kwota dofinansowania 27 601 zł.

Celem projektu jest wykonanie referencyjnych pomiarów wzorców geometrycznych z zastosowaniem ultraprecyzyjnej współrzędnościowej maszyny pomiarowej (CMM). Przeprowadzone badania umożliwią rozwój zaawansowanych metod pomiarowych w obszarze tomograficznej metrologii aplikacyjnej, opracowywanych w Laboratorium Technicznej Tomografii Komputerowej na Wydziale Mechanicznym PWr.

Uzyskane wyniki wzorcowania będą stanowiły kluczowy punkt odniesienia dla metod akwizycji, korekcji oraz segmentacji trójwymiarowych danych pomiarowych uzyskanych w oparciu o charakterystykę tłumienia promieniowania rentgenowskiego w obiektach fizycznych, rozwijanych przez zespół dr. Grzegorza Ziółkowskiego.

Opracowane rozwiązania przyczynią się do istotnego postępu w zrozumieniu procesu pozyskiwania trójwymiarowych danych geometrycznych za pomocą technicznej tomografii komputerowej. Efektem będzie uzyskanie bardziej wiarygodnych i precyzyjnych pomiarów zarówno zewnętrznych, jak i wewnętrznych cech obiektów fizycznych w skalach od nano przez mikro po makro.

Dr inż. Monika Prucnal (Wydział Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów)

„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).

Dr inż. Mateusz Mądry (Wydział Informatyki i Telekomunikacji)

„Badania nad jednoczesnym pomiarem temperatury i wilgotności względnej za pomocą światłowodowego czujnika rozłożonego opartego na zjawisku rozpraszania Rayleigha i uczenia maszynowego” – kwota dofinansowania 14 785 zł.

Światłowodowe czujniki rozłożone oparte na zjawisku rozpraszania Rayleigha, wykorzystujące reflektometr optyczny w dziedzinie częstotliwości (OFDR), umożliwiają relatywnie szybki pomiar na całej długości światłowodu z wysoką rozdzielczością przestrzenną. Tradycyjnie stosowane są do pomiarów temperatury i odkształceń, ale także mogą być używane do pomiaru wilgotności względnej.

W ostatnim czasie obserwuje się wzrost badań nad zastosowaniem modeli uczenia maszynowego (ML) w czujnikach światłowodowych, np. w siatkach Bragga czy interferometrach pętlowych. Jednak w literaturze brakuje doniesień na temat wykorzystania modeli ML do jednoczesnego pomiaru temperatury i wilgotności względnej z użyciem czujnika opartego na zjawisku rozpraszania Rayleigha.

Wobec tego celem projektu jest ocena, czy i w jakim stopniu modele ML pozwolą na jednoczesny i precyzyjny pomiar tych parametrów środowiskowych za pomocą czujnika wykorzystującego rozpraszanie Rayleigha i układ OFDR. Modele ML mogą skrócić czas przetwarzania danych, poprawić dokładność predykcji oraz zminimalizować liczbę punktów pomiarowych.

W ramach projektu zostaną zbadane odpowiedzi widmowe różnych włókien światłowodowych w zmiennych warunkach temperatury i wilgotności względnej. Dane te posłużą do wytrenowania wybranych modeli ML, a następnie zostanie przeanalizowany ich wpływ na błędy (RMSE) podczas wyznaczania temperatury i wilgotności względnej.

W ramach konkursu Miniatura 8 w maju dofinansowanie przyznano trzem osobom z PWr, w czerwcu nasi naukowcy otrzymali cztery granty o łącznej wartości niemal 180 tys. zł, w lipcu NCN dofinansowało dwa projekty z PWr, w sierpniu kolejne cztery, a w październiku następne sześć.