Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN

Warstwa wierzchnia jest wszędzie: natura wyposażyła w nią wszystkie żywe organizmy. Skóra człowieka, łuski ryby, kora drzew to tylko niektóre tego przykłady. Ze względu na nie do końca zdefiniowaną jej strukturę, nurtowała naukowców od bardzo dawna: - co to jest warstwa wierzchnia? - czy nie ma elementu bez warstwy wierzchniej? - gdzie się zaczyna i gdzie się kończy? - czy powierzchnia to warstwa wierzchnia, czy oddzielny twór? - dlaczego w różnych skalach warstwa wygląda inaczej? Na te i szereg innych pytań spróbujemy odpowiedzieć podczas spotkania o roli warstwy wierzchniej w zastosowaniach inżynierskich. Pokażemy też unikalne urządzenia do wytwarzania warstw, a także do mierzenia ich własności.

Eksploatacja istniejących konstrukcji inżynierskich związanych z transportem kolejowym w warunkach zwiększonych wymagań użytkowych, związanych ze wzrostem obciążenia oraz prędkości podróżowania wpływa znacząco na uwzględnienie w projektowaniu efektów związanych z dynamiką konstrukcji. Dynamika takich pojazdów wpływa na bezpieczeństwo oraz komfort podróżowania. Podczas proponowanego wykładu poruszone zostaną zagadnienia dotyczące znaczenia nowoczesnej szybkiej kolei oraz przyczyn katastrof z  udziałem pojazdów szynowych. Zaprezentowane zostaną wyniki badań eksperymentalnych testów zderzeniowych na podstawie, których budowane są strefy kontrolowalnego rozpraszania energii uderzenia. Przybliżone zostaną ogólnie metody doświadczalne badania skutków zderzeń oraz metody symulacji komputerowej opisujących takie przypadki. W poglądowej formie przybliżone zostaną przykłady zastosowania metod komputerowych do analiz wykolejenia pojazdów oraz badania układów hamulcowych stanowiących jeden z ważnych systemów bezpieczeństwa.

Zajęcia będą składać się z dwóch części – wykładu oraz części laboratoryjnej. W czasie wykładu zostaną omówione struktury uporządkowane (krystaliczne), które powstają w układach bardzo długich cząsteczek polimerowych. W ramach zajęć laboratoryjnych pokazane będą struktury wybranych polimerów, w tym również polimerów biodegradowalnych stosowanych w medycynie regeneracyjnej. Pierwszą z metod badawczych będzie mikroskopia optyczna w świetle spolaryzowanym, pozwalająca nie tylko uwidocznić  w pełnej krasie te bardzo małe i wewnętrznie zdefektowane piękne obiekty, lecz również prowadzić pomiary takich struktur. Jako drugą metodę badań struktur krystalicznych tworzących się w polimerach pokażemy skaningową kalorymetrię różnicową, w której mierzone są niezwykle małe efekty cieplne związane z powstawaniem i topnieniem kryształów. Pokazany tez będzie unikalny przyrząd, w którym możliwe jest jednoczesne prowadzenie obserwacji mikroskopowych i pomiarów kalorymetrycznych, co pozwala na uzyskanie w jednym eksperymencie informacji z dwóch metod badawczych.

Jakiej najmniejszej wielkości obiekty jest w stanie rozróżnić ludzkie oko? Co jest mniejsze od tej granicy i czego nie jesteśmy w stanie dostrzec nieuzbrojonym okiem? Czy poznanie, niewidzialnego świata może pomóc zrozumieć nam zjawiska, które obserwujemy na co dzień? Urządzenie takie jak, skaningowy mikroskop elektronowy (SEM), dzięki wiązce elektronów o bardzo małej długości fali (nawet 0,05 nm) możliwia nam obserwację fascynującego świata w skali nano. W czasie zajęć zostanie wyjaśnione jakie przedmioty możemy obrazować przy pomocy SEM. Wędrówkę od makro do nano świata zaczniemy od przyjrzenia się małym organizmom, a skończymy na rozwijającej się hodowli komórek na  nanowłóknach.