Opracowanie modeli rozpoznawania emocji, związków poprawiających rozwój roślin i budowa nanochłodnic to tylko część projektów realizowanych na PWr w ramach grantów Opus i Preludium. Na swoje badania 15 naszych naukowców otrzymało blisko 12,5 mln zł.

Opus i Preludium to najpopularniejsze konkursy organizowane przez Narodowe Centrum Nauki. Ogłaszane są dwa razy do roku, a w bieżącym rozstrzygnięciu badaczom przyznano ponad 487 mln zł.

Opus jest adresowany do wszystkich naukowców, bez względu na posiadany staż badawczy i stopień naukowy, w którym można ubiegać się o finansowanie projektu badawczego, w tym również zakładającego zakup lub wytworzenie aparatury naukowo-badawczej.

Dziewiętnasta edycja konkursu cieszyła się rekordowym zainteresowaniem – do NCN wpłynęły blisko 2,5 tys. wniosków. Ostatecznie do dofinansowania skierowano 352 projekty o łącznej wartości ponad 450 mln zł, wśród których jedenaście będzie realizowanych na Politechnice Wrocławskiej.

Jak rozpoznać i opanować emocje?

Wśród laureatów konkursu znalazł się prof. Przemysław Kazienko z Wydziału Informatyki i Zarządzania, który na projekt pt. „Informatyka afektywna: głębokie uczenie w rozpoznawaniu emocji z sygnałów fizjologicznych” otrzymał ponad 1,3 mln zł.  Badania prowadzone będą przez cztery lata.

Informatyka afektywna zajmuje się analizą stanów afektywnych człowieka, np. rozpoznawaniem emocji z sygnałów fizjologicznych. Afekt to emocje, stres, niepokój czy nastroje.

– Chcemy zebrać tysiące godzin anotowanych danych o różnych sygnałach fizjologicznych od uczestników badań w ich życiu codziennym, korzystając z popularnych urządzeń do noszenia (wearables, np. inteligentne zegarki). Z tych danych będziemy w stanie odkryć, jakie emocje – być może nowe – są rozróżnialne przez ludzką fizjologię, czyli w efekcie, jakie emocje można rozpoznawać na ich podstawie – mówi prof. Przemysław Kazienko. – Do tego celu wykorzystamy różne dedykowane architektury wielomodalnych głębokich sieci neuronowych. Mając efektywne metody rozpoznawania emocji w życiu codziennym, będziemy w stanie np. analizować, jakie różne emocje wywołują treści publikowane w mediach społecznościowych lub jak zmieniają się stany emocjonalne pacjentów po przeszczepie nerek – wyjaśnia.

Wszystkie zadania będą realizowane na Politechnice Wrocławskiej, jednak kontynuacja badań prowadzona będzie we współpracy z psychologami z Wydziału Psychologii i Kognitywistyki UAM oraz specjalistami od sygnałów biologicznych. Nasi naukowcy mają w planach współpracę z najlepszymi dziedzinowymi ekspertami europejskimi z University of Augsburg (Niemcy) i Imperial College London (UK), a także University of Southern California, UC Berkeley, University of Notre Dame (USA). Chcieliby również nawiązać współpracę z Affective Computing Research Group przy MIT Media Lab.

Nanochłodnice i związki jonowe wspomagające rośliny

Prof. Teodor Gotszalk z Wydziału Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki na realizację projektu „Nanometrologia efektu Nottingham prowadzona operacyjnymi układami mikro-elekromechanicznymi” otrzymał ponad 1,5 mln zł.

– Nowoczesna nanoelektronika kwantowa wymaga precyzyjnego sterowania temperaturą. W naszym projekcie zamierzamy konstruować nanochłodnice, w których obniżenie temperatury będziemy uzyskiwać w drodze emisji polowej prowadzonej w tzw. operacyjnych układach mikro-elektromechanicznych - MEMS – wyjaśnia prof. Teodor Gotszalk, kierownik projektu.

Badania będą realizowane nie tylko na Politechnice Wrocławskiej, ale w szerokiej, także międzynarodowej, współpracy m. in. z Instytutem Mikroelektroniki i Fotoniki Sieci Łukasiewicza (Warszawa), Politechniką w Zurychu (Szwajcaria) i Narodowym Centrum Mikroskoskopii Elektronowej Uniwersytetu w Berkeley (USA).

Z kolei dr hab. Joanna Feder-Kubis z Wydziału Chemicznego będzie kierować projektem „Inteligentna platforma bioinspirowanych materiałów o jonowej naturze mających korzystny wpływ na rośliny”, który otrzymał finasowanie w wysokości ponad 1,5 mln zł. Są to zaawansowane badania nad nietoksycznymi i bezpiecznymi dla środowiska środkami ochrony roślin.

– Głównym celem projektu jest wytworzenie szerokiej gamy nowych bioinspirowanych związków jonowych, mających korzystny wpływ na rozwój i funkcjonowanie roślin. Nurtem przewodnim części syntetycznej jest odpowiedni dobór elementów struktury, które będą miały szczególny wpływ na założoną aktywność biologiczną. W szczególności wykorzystane zostaną naturalne regulatory wzrostu roślin. Ponadto w projekcie wytworzone zostaną materiały hydrożelowe oraz materiały hydrożelowe w formie 3D zawierające immoblizowany aktywny biologicznie związek jonowy – tłumaczy dr hab. Joanna Feder-Kubis.

Projekt realizowany będzie w konsorcjum z naukowcami z Wydziału Nauk Ścisłych, Przyrodniczych i Technicznych Uniwersytetu Humanistyczno-Przyrodniczego im. Jana Długosza w Częstochowie.

Pełna lista laureatów w programie Opus 19:

Dział Nauki Humanistyczne, Społeczne i o Sztuce

1. dr Dimitrios-Georgios Sotiros (Wydział Informatyki i Zarządzania) - „Nieparametryczne podejścia do pomiaru wydajności jednostek o złożonej strukturze wewnętrznej”, kwota dofinansowania: 496 800,
2. dr hab. inż. Katarzyna Tworek, prof. uczelni (Wydział Informatyki i Zarządzania) - „Opracowanie modelu Efektywności Pracowników opartego na ich Dynamicznych Zdolnościach dla różnych faz kryzysu w organizacji”, kwota dofinansowania: 316 800.

Dział Nauki o Życiu

1. Konsorcjum uczelni, którego liderem jest Politechnika Wrocławska. Kierownik dr hab. Joanna Feder-Kubis (Wydział Chemiczny) - „Inteligentna platforma bioinspirowanych materiałów o jonowej naturze mających korzystny wpływ na rośliny”, kwota dofinansowania: 1 570 715. W skład konsorcjum wchodzi także Uniwersytet Humanistyczno-Przyrodniczy im. Jana Długosza w Częstochowie;

1. dr Natalia Małek-Chudzik (Wydział Chemiczny) - „Mechanizm molekularny leżący u podstaw przeciwzapalnego działania agonistów receptora CB2 w mikrogleju: udział proteaz szlaku inflamasomu NLRP3”, kwota dofinansowania: 696 000.

Dział Nauki Ścisłe i Techniczne

1. 1. dr hab. Ewelina Ksepko, prof. uczelni (Wydział Chemiczny) - „Zrozumienie zjawiska degradacji stałych nośników tlenu podczas cyklicznych reakcji redoks poprzez realizację badań eksperymentalnych i opracowanie strategii jego eliminacji”, kwota dofinansowania: 1 833 360,
   2. dr Rafał Szabla (Wydział Chemiczny) - „Fotouszkodzenia i autonaprawa pierwotnych form DNA i RNA”, kwota dofinansowania: 1 799 760,
   3. Teodor Gotszalk (Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki) - „Nanometrologia efektu Nottingham prowadzona operacyjnymi układami mikro-elekromechanicznymi”, kwota dofinansowania: 1 523 640,
   4. prof. Przemysław Kazienko (Wydział Informatyki i Zarządzania) - „Informatyka afektywna: głębokie uczenie w rozpoznawaniu emocji z sygnałów fizjologicznych”, kwota dofinansowania: 1 358 400,
   5. dr hab. inż. Leszek Bryja (Wydział Podstawowych Problemów Techniki) - „Badania własności optycznych i elektronicznych heterostruktur van der Waalsa monochalkogenków metali przejściowych IV grupy”, kwota dofinansowania: 990 000,  
   6. dr inż. Maciej Zięba (Wydział Informatyki i Zarządzania) – „Głębokie modele generatywne dla reprezentacji 3D”, kwota dofinansowania: 652 800,
   7. Marcin Mierzejewski (Wydział Podstawowych Problemów Techniki) - „Powolna, niedyfuzyjna dynamika wielociałowych układów kwantowych” - kwota dofinansowania: 591 000.

Laureatami 19. edycji programu Preludium została czwórka doktorantów Politechniki Wrocławskiej. W tym programie Narodowego Centrum Nauki finansowane są projekty badawcze osób rozpoczynających karierę naukową, bez stopnia naukowego doktora. Wśród warunków konkursowych nie było limitów wiekowych, a w skład zespołu realizującego projekt mogły wejść maksymalnie trzy osoby. Badania można było rozplanować na rok, dwa lub trzy lata.

Jedną z beneficjentek została Aleksandra Królicka z Wydziału Mechanicznego, która otrzyma ponad 200 tys. zł na realizację „Projektu wysokowytrzymałej, termicznie stabilnej nanostrukturalnej stali bainitycznej o zwiększonej spawalności”. Jego celem jest zwiększenie stabilności termicznej wysokowytrzymałych stali nanobainityczych, co znacząco może przyczynić się do zwiększenia możliwości aplikacyjnych tego gatunku stali (m.in. przez możliwość spawania czy pracy w podwyższonych temperaturach).

– Oprócz opracowania składu chemicznego dwóch nowatorskich gatunków stali przeprowadzę także szerokie badania mikrostruktury, z wykorzystaniem zaawansowanych technik badawczych – wyjaśnia Aleksandra Królicka. – Zamierzam uwzględnić tutaj niekonwencjonalną technikę dynamicznej mikroskopii elektronowej (tzw. in-situ TEM) – dodaje.

To wszystko ma pozwolić naszej doktorantce na jednoznaczne wyjaśnienie mechanizmów degradacji mikrostruktury i umożliwić w przyszłości projektowanie stali o zarówno wysokich właściwościach mechanicznych, jak i użytkowych.

Opiekunem naukowym Aleksandry Królickiej jest dr inż. Andrzej Żak z Wydziału Mechanicznego.

Pełna lista laureatów w programie Preludium 19:

Dział Nauki Ścisłe i Techniczne

1. Aleksandra Królicka (Wydział Mechaniczno-Energetyczny) - „Projekt wysokowytrzymałej, termicznie stabilnej nanostrukturalnej stali bainitycznej o zwiększonej spawalności”, kwota dofinansowania: 205 482,
2. Agnieszka Chowaniec (Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego) - „Eksperymentalna ocena właściwości powłok z żywicy epoksydowej modyfikowanych odpadowymi mączkami mineralnymi (ANSWER)”, kwota dofinansowania: 200 882,
3. Maciej Kaniewski (Wydział Chemiczny) - „Badanie kinetyki rozkładu azotanu amonu oraz jego mieszanin z mocznikiem i kwasem borowym w zróżnicowanych warunkach wymiany masy i ciepła z otoczeniem z zastosowaniem metod izokonwersyjnych oraz dopasowywania modelu”, kwota dofinansowania: 131 580,
4. Monika Michalak (Wydział Mechaniczny) - „Opracowanie drobnoziarnistych powłok Al2O3-TiO2 z wykorzystaniem hybrydowego natryskiwania plazmowego zawiesin”, kwota dofinansowania: 69 996.

Ponadto w Dziale Nauk Humanistycznych, Społecznych i o Sztuce częścią wyróżnionego konsorcjum, któremu przewodzi Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu, jest Wydział Informatyki i Zarządzania PWr. Nagrodzony projekt to „Strategie zarządzania w sprzężonych wspólnych zasobach - Perspektywa teorii gier”, kwota dofinansowania: 87 780.

mic, ISZ, ACH