Dr inż. Marcelina Sobczak z W11 i dr inż. Konrad Gruber z W10 zostali laureatami Nagród Prezesa Rady Ministrów za osiągnięcia w zakresie działalności naukowej w roku 2021. Doceniono ich w kategorii wyróżniających się rozpraw doktorskich.

Nagrody przyznawane są od 1994 roku. Premier może przyznać w danym roku nie więcej niż 45 nagród, w tym maksymalnie 25 za rozprawy doktorskie, 10 za wysoko ocenione osiągnięcia będące podstawą nadania stopnia doktora habilitowanego i tyle samo za osiągnięcia w zakresie działalności naukowej, w tym twórczości artystycznej lub działalności wdrożeniowej.

W tym roku wyróżniono 40 osób i jeden zespół badawczy.

Tajemnice własności optycznych rogówki ludzkiego oka

Dr inż. Marcelina Sobczak z Wydziału Podstawowych Problemów Techniki otrzymała nagrodę za pracę „Właściwości dwójłomne rogówki oka ludzkiego” przygotowaną pod opieką dr hab. inż. Magdaleny Asejczyk, prof. PWr z Katedry Optyki i Fotoniki.

– Zjawisko dwójłomności znane jest od 1669 roku, jednak dwójłomność rogówki została opisana w 1861 r. W 1871 r. podjęto próby połączenia struktury rogówki z jej własnościami anizotropowymi. Rogówkę traktuje się obecnie jako liniowo dwójłomny ośrodek. Część badaczy twierdzi, że jest ośrodkiem jednoosiowym, inni, że ośrodkiem dwuosiowym, a jeszcze inni opisują jej charakter w zależności od jej obserwowanego obszaru – mówi laureatka.

W swojej pracy zaproponowała nową, polarymetryczną metodę pomiarową dwójłomności ośrodków anizotropowych (w tym głównie rogówki). Stworzyła polarymetr podwójnej drogi typu Muellera, który po testach na elementach optycznych, a następnie na ludzkich rogówkach okazał się wiarygodnym układem pomiarowym.

– Określiłam charakter rozkładu zarówno kąta azymutu, opóźnienia fazowego, jak i dwójłomności. Opisałam również parametry geometryczne figur interferencyjno-polaryzacyjnych rogówki wykorzystując wyniki z polarymetru podwójnej drogi, a także z zaproponowanego układu biomikroskopu z lampą szczelinową i polaryzatorem kołowym – wyjaśnia dr inż. Marcelina Sobczak. – Charakterystyczne właściwości geometryczne figur interferencyjno-polaryzacyjnych wykorzystałam do zaproponowania układu i metody pomiarowej do pomiaru ruchów skrętnych oka.

Wyniki przedstawione w rozprawie mogą mieć wpływ na procedury diagnostyki okulistycznej, zabiegów chirurgicznych, a także rozwój transplantologii okulistycznej. Wnioski z eksperymentów opisanych w tej rozprawie dostarczają informacji, które uzupełniają dotychczasową wiedzę na temat struktury rogówki ludzkiej oraz jej właściwości dwójłomnych, badanych zaproponowanymi metodami in vivo.

– Wyzwań w trakcie pisania pracy było wiele. Ale największym okazało się zebranie grupy pomiarowej podczas szalejącej epidemii Covid-19. Okres zbierania pomiarów od ochotników przerywany był zaostrzającymi się restrykcjami, co znacznie wydłużyło ten proces – dodaje dr inż. Marcelina Sobczak.

Jej zainteresowania naukowe oscylują wokół właściwości ośrodków anizotropowych, interferometrii i holografii, a przede wszystkim wokół parametrów dwójłomnych ludzkiego oka.

Technologie przyrostowe w lotnictwie

Dr. inż. Konrada Grubera z Wydziału Mechanicznego nagrodzono za pracę „Określenie czynników technologicznych i własności stopu Inconel 718 w aspekcie przyrostowego wytwarzania cienkościennych części silników lotniczych metodą laserowej mikrometalurgii proszków (LPBF)”, której promotorem był prof. Edward Chlebus. Promotorem pomocniczym pracy był dr hab. inż. Tomasz Kurzynowski, prof. uczelni.

Praca porusza zagadnienia z kilku dziedzin: inżynierii mechanicznej, inżynierii materiałowej oraz inżynierii produkcji.

Jej celem było opracowanie procesu wytwarzania części ze stopu Inconel 718 z przeznaczeniem do przyrostowej produkcji cienkościennych części lotniczych o małej sztywności, takich jak aparaty kierujące turbin i sprężarek. Nasz naukowiec osiągnał wykorzystując proces „druku 3D” metodą topienia laserowego proszków metali (ang. Laser Powder Bed Fusion, LPBF).

– Realizując pracę zwracałem szczególną uwagę na konieczność uzyskania wysokiej powtarzalności wszystkich etapów procesu wytwórczego: charakterystyk materiału wsadowego, warunków warstwowego krzepnięcia w procesie LPBF, poprocesowej obróbki cieplnej oraz dokładności geometrycznej wytwarzanych części – mówi laureat.

Opracowane w ramach rozprawy warianty poprocesowej obróbki cieplnej pozwalają na eliminację negatywnych skutków warstwowego krzepnięcia Inconelu 718 i uzyskanie jednolitej mikrostruktury, o charakterystykach statycznych i zmęczeniowych wyższych lub/i porównywalnych z własnościami tego stopu przetwarzanego konwencjonalnie. Wariantowy przebieg procesu wytwarzania może mieć zastosowanie przy produkcji części lotniczych o różnym stopniu odpowiedzialności konstrukcyjnej.

– Największym wyzwaniem było połączenie w spójną całość uzyskanych wyników badań. Wszystkie etapy opracowanego procesu są ze sobą ściśle powiązane i przenikają się na wielu obszarach. Ustrukturyzowanie otrzymanych rezultatów było więc dużym wyzwaniem – wyjaśnia dr inż. Konrad Gruber. – Rozstrzygnięcie konkursu utwierdza mnie w przekonaniu, że udało mi się osiągnąć postawiony cel – przygotowania pracy naukowej nastawionej równocześnie na praktyczne zastosowanie jej wyników – dodaje.

Praca powstała w ramach projektu INNSLOT, którego liderem była Katedra Technologii Laserowych, Automatyzacji i Organizacji Produkcji na Wydziale Mechanicznym. Partnerami projektu była firma Pratt and Whitney Kalisz oraz Instytut Lotnictwa – Sieć Badawcza Łukasiewicz.

mic