technika i technologia

W życiu codziennym człowiek zawsze wykorzystywał różne materiały. Początkowo były to materiały naturalne, łatwo dostępne. Z czasem nauczył się je przetwarzać, a także wytwarzać nowe. Potrzeba opracowania nowych materiałów, metod ich wytwarzania jest efektem rozwoju cywilizacji.
Istnieje powszechnie akceptowany podział materiałów na cztery podstawowe rodzaje: metale, polimery, ceramikę i kompozyty. Kompozyty stanowią odpowiedź na rosnące zapotrzebowanie na materiały o lepszych wskaźnikach konstrukcyjnych i eksploatacyjnych, a ponadto pozwalają na świadome kształtowanie pożądanych właściwości w stopniu niedostępnym w przypadku pozostałych rodzajów materiałów.

Nowoczesne kompozyty i nanokompozyty charakteryzują się bardzo dobrymi właściwościami, znacznie przewyższającymi cechy materiałów konwencjonalnych. Osiągnięcie takich właściwości wynika z możliwości zaprojektowania i stworzenia modelu materiału kompozytowego. Projektując nowy materiał mamy szerokie możliwości: doboru fazy składowej, ich ilości, postaci, ewentualnego ukierunkowania fazy wzmacniającej, jak również sterowania techniką ich otrzymywania. Pozwala to na synergetyczne wykorzystanie cech materiałów składowych. Obecnie materiały kompozytowe spotykamy wszędzie: w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, w astronautyce, w budownictwie, sporcie, medycynie, elektronice.

Celem niniejszego prezentacji będzie pokazanie dlaczego kompozyty są tak ważne i jakie możliwości dają inżynierom oraz nam samym w życiu codziennym (czyli od endoprotezy, implantu po tarcze hamulcowe).

Zapewne, słyszeli Państwo o grafenie. Opowiemy Państwu czym jest, i dlaczego warto pracowac nad tym materiałem. Pokażemy też jak się go robi. W ramach zwiedzania laboratorium zobaczą Państwo urządzenia, którymi dysponujemy i przekonają się do czego jeszcze mogą służyć. 

Grafen jawi się jako cudowny materiał o niezwykłej wytrzymałości, znakomitej przewodności elektrycznej i cieplnej oraz innych ciekawych właściwościach. Te cechy potencjalnie otwierają szerokie spektrum zastosowań: od wzmacniania różnych materiałów po walkę z rakiem. Postaramy się Państwu powiedzieć czy, a jeśli tak, to na ile blisko jesteśmy grafenowej rewolucji. Powiemy także o tym, czym ten materiał jest i czy każdy "grafen" jest w istocie grafenem. A może chciali by Państwo poczuć się niczym nobliści? W takim wypadku damy Wam możliwość zrobienia własnego grafenu. A potem pokażemy jak w jaki sposób robimy to my. 

Wakans - koło naukowe WIM PW zaprezentuje:

- nowoczesną komorę do obróbek jarzeniowych, która pozwala na obserwację całego procesu obróbki jak i plazmy (większość ścian komory jest zrobiona ze szkła). Możliwości konstrukcji pozwalają na przeprowadzanie na drobnych elementach osadzania z fazy gazowej (zarówno fizycznego jak i chemicznego). Pomimo aspektu pokazowego jest to przedmiot, w którym można przeprowadzać w małej skali procesy, które znajdują zastosowanie w przemyśle.

- amortyzator z ferrofluidem, który wykorzystuje zjawisko zagęsczania cieczy znajdującej się w jego wnętrzu poprzez zanurzone w niej cząstki żelaza.

- piany metaliczne wykonane ze stopu aluminium z krzemem, które będą wytwarzane podczas pokazu. Ponadto będzie można przetestować ich unikatowe właściwości mechaniczne.

- grę, w której zabawa polega na odgadywaniu z jakiego materiału metalicznego została wykonana próbka.

Cechy użytkowe przedmiotów, którymi się posługujemy, zależą od właściwości materiałów, z których zostały wykonane, a te zależą od ich budowy (struktury), która jest kształtowana w procesie wytwarzania. Uczestnicy spotkań poznają techniki świadomego kształtowania struktury materiałów metalicznych, samodzielnie zajrzą w głąb ich struktury.

Zajęcia podzielone są na dwie części: wykład i pokaz doświadczalny (degustacja). W pierwszej części spotkania omówione zostaną metody suszenia stosowane w przetwórstwie owoców i warzyw. W drugiej części zajęć uczniowie porównają właściwości sensoryczne (smak, barwa, zapach) wybranych suszy owocowych i warzywnych otrzymanych różnymi metodami suszenia.

Rosnące zapotrzebowanie na energię elektryczną oraz wyczerpywanie się złóż surowców naturalnych stawiają przed współczesnym przemysłem coraz większe wyzwania, którym coraz trudniej sprostać. Zajęcia zaczniemy od zbudowania prostego silnika elektrycznego, aby lepiej zrozumieć zjawisko wytwarzania prądu elektrycznego. Następnie zajmiemy się źródłami energii oraz metodami jej przetwarzania, by ostatecznie przybliżyć budowę i zasadę działania nietypowego urządzenie, jakim jest silnik Stirlinga, a więc napędu, który być może zrewolucjonizuje energetykę odnawialną.

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) umożliwia 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.

Rosnące zapotrzebowanie na energię elektryczną oraz wyczerpywanie się złóż surowców naturalnych stawiają przed współczesnym przemysłem coraz większe wyzwania, którym coraz trudniej sprostać. Zajęcia zaczniemy od zbudowania prostego silnika elektrycznego, aby lepiej zrozumieć zjawisko wytwarzania prądu elektrycznego. Następnie zajmiemy się źródłami energii oraz metodami jej przetwarzania, by ostatecznie przybliżyć budowę i zasadę działania nietypowego urządzenie, jakim jest silnik Stirlinga, a więc napędu, który być może zrewolucjonizuje energetykę odnawialną.

Wszyscy znamy kalkulatory, latarki i wiele innych urządzeń, które są zasilane „energia ze słońca”. Czy wiemy jednak, że w laboratoriach na całym świecie powstają coraz bardziej wydajne konstrukcje ogniw, które w przyszłości będziemy wykorzystywać w naszych domach? Warto zobaczyć, co przygotowują dla nas inżynierowie i naukowcy! Wielozłączowe ogniwa słoneczne, bo takie chcielibyśmy zaprezentować, ze względu na wysoką sprawność przetwarzania energii elektrycznej, niski ciężar w stosunku do mocy oraz odporność na promieniowanie jonizujące, znajdują zastosowania w przemyśle lotniczym i kosmonautycznym. Wysoki koszt produkcji do tej pory uniemożliwiał ich naziemne zastosowanie w obszarze wytwarzania energii elektrycznej. Wraz z rozwojem technologii ich wytwarzania, wielozłączowe ogniwa stały się najbardziej obiecującą technologią umożliwiającą wytwarzanie elektryczności na szeroką skalę, co potwierdzają zainstalowane instalacje CPV (concentrated photovoltaics) o łącznej mocy 23MW i planowanych o mocach do 50MW! W ich przypadku wysokie koszty produkcji może rekompensować wysoka sprawność oraz minimalne zużycie materiału. Rekordowe sprawności rzędu 44% odnotowano w przypadku metamorficznych oraz dopasowanych sieciowo trójzłączowych ogniw słonecznych przy 400-500 krotnym skoncentrowanym natężeniu światła. Dla porównania, aby wytworzyć podobną moc w przypadku fotowoltaicznych ogniw krzemowych o sprawności 20%, należałoby użyć materiału o powierzchni około 1000 razy większej!!! Zapraszamy wszystkich zainteresowanych do tego, aby sami przekonali się jak będzie wyglądać w przyszłości nowoczesne ogniwo fotowoltaiczne!

Omówienie podstawowych opakowań do żywności i ich właściwości w odniesieniu do bezpiecznego ich stosowania. Najczęstsze błędy konsumentów w stosowaniu materiałów i wyrobów do kontaktu z żywnością tj. patelnie, tworzywa sztuczne, opakowania do żywności itp. Refleksja dotycząca tego jak świat by wyglądał bez opakowań (film) oraz zaprezentowanie nowych rozwiązań w pakowaniu żywności.

Poprowadzimy krótki wykład o silnikach odrzutowych (turbinowych i pulsacyjnych), w czasie którego omówimy zasady ich działania. W czasie prezentacji pokażemy, jak należy konstruować silniki odrzutowe. W trakcie pokazu planowane jest odpalenie silnika GTM 120 oraz silnika pulsacyjnego.

Układy scalone (z ang. integrated circuits - IC) są wszechobecne, czasami nawet nie zdajemy sobie z tego sprawy. Są podstawowymi elementami praktycznie każdego urządzenia elektronicznego, występują m.in. w: urządzeniach AGD, komputerach, telewizorach, samochodach, telefonach, zegarkach, pendrive’ach, odtwarzaczach MP3 itd. Łatwa integracja układów scalonych z układami optycznymi lub mechanicznymi pozwoliła na stworzenie tzw. ‘Systemów na chipie’ (Systems-on-chip), czyli takich systemów, które zawierają w sobie wiele różnych urządzeń, wykonanych różnymi technologiami, a zintegrowanych w jeden system elektroniczny. Powstanie takich systemów nie byłoby możliwe bez postępu w miniaturyzacji, czyli rozwoju technologii układów scalonych.

Technologia, czyli nauka o metodach wytwarzania układów scalonych jest bardzo interdyscyplinarna. Zawiera w sobie wiedzę z wielu dziedzin, takich jak: chemia, fizyka, inżynieria materiałowa, mechanika, optyka, a przede wszystkim elektronika. Układy scalone już dawno wkroczyły do skali ‘nano’, czyli wielkości ekstremalnie małych. Warunki wytwarzania takich układów są również ekstremalne. Jakie są to warunki, jakie są etapy produkcji takiego układu, jak długo to trwa i ile to kosztuje…? Na te i inne pytania postaramy się odpowiedzieć na tym wykładzie…

Wykład będzie miał na celu przybliżenie szerokiemu gronu słuchaczy specyficznych warunków oraz poszczególnych etapów procesu wytwarzania układów scalonych.  Wykład pozwoli na poznanie ‘od kuchni’ metod realizacji układów, które zdominowały światowy rynek urządzeń elektronicznych.

Podczas zajęć prześledzimy cały cykl przetwarzania energii: od wydobycia węgla w kopalni, poprzez elektrownię, aż po prąd w Twoim gniazdku. Poznaj strukturę krajowego systemu elektroenergetycznego. Zobacz z bliska jak działają urządzenia do wytwarzania prądu: turbina gazowa oraz turbina wiatrowa (obie skonstruowane własnoręcznie przez nas).

W ramach warsztatów będzie można zapoznać się z profesjonalnym symulatorem śmigłowca SW-4 (http://sim.meil.pw.edu.pl). Specjaliści z Zakładu Automatyki i Osprzętu Lotniczego zapoznają uczestników z zasadami budowy symulatorów. W trakcie warsztatów będzie można także spróbować swoich sił za sterami śmigłowca siedząc w rzeczywistej kabinie przed panoramicznym ekranem sferycznym o średnicy 6 metrów.

Stoisko przygotowane przez Koło Naukowe Mikroelektroniki i Nanoelektroniki będzie prezentować w przystępnej formie nowoczesne technologie wytwarzania układów scalonych. Prezentacja będzie uzupełnieniem wykładu przygotowanego przez dr inż. Roberta Mroczyńskiego. Zagadnienia technologiczne przedstawiane będą w postaci plakatów, filmów i prezentacji multimedialnych. Goście będą mogli obejrzeć pod mikroskopem płytki półprzewodnikowe z wykonanymi na nich podstawowymi przyrządami i ich układami. Dodatkową atrakcją będzie możliwość zrobienia sobie zdjęcia w stroju w jakim pracuje się w pomieszczeniu o podwyższonej czystości tzw. clean room-ie.

Stoiskiem opiekować się będą studenci z Koła Naukowego Mikroelektroniki i Nanoelektroniki, którzy w przystępny sposób wprowadzą gości w świat technologii układów scalonych. 

Poprowadzimy krótki wykład o silnikach odrzutowych (turbinowych i pulsacyjnych), w czasie którego omówimy zasady ich działania. W czasie prezentacji pokażemy, jak należy konstruować silniki odrzutowe. W trakcie pokazu planowane jest odpalenie silnika GTM 120 oraz silnika pulsacyjnego.

Wkład połączony z pokazem w laboratorium. Jak uzyskiwany i wyświetlany jest obraz 3D. Odpowiedzi na pytania typu: Gdzie najlepiej usiąść w kinie 3D?  Impreza będzie miała charakter pokazu systemów pozyskiwania i wyświetlania obrazów trójwymiarowych oraz ich zastosowania w różnych dziedzinach. Przewidziane jest krótkie wprowadzenie do tematyki wizji trójwymiarowej, a następnie demonstracja systemów z udziałem publiczności. 

Symulatory coraz częściej spotykane są w różnych dziedzinach życia. Szkolą się na nich kierowcy, operatorzy elektrowni czy też maszyniści. Symulatory odgrywają również bardzo ważną rolę w trakcie szkoleń lotniczych.

Symulator Cessny - SyMELator 4 uświadamia, jak istotne w lotnictwie są koncentracja oraz refleks. Uczeń pilot może pod okiem instruktora poznać swoje możliwości, ograniczenia i niedociągnięcia. Obraz jaki wyświetlany na trzech ekranach ustawionych przed kokpitem. Dużym walorem są również wrażenia słuchowe, które pochodzą z pięciu ukrytych w konstrukcji głośników. Przed rozpoczęciem lotu pilot zakłada słuchawki, aby mieć stały kontakt z kontrolą lotów, by nadać jeszcze więcej realizmu...

Podczas zajęć prześledzimy cały cykl przetwarzania energii: od wydobycia węgla w kopalni, poprzez elektrownię, aż po prąd w Twoim gniazdku. Poznaj strukturę krajowego systemu elektroenergetycznego. Zobacz z bliska jak działają urządzenia do wytwarzania prądu: turbina gazowa oraz turbina wiatrowa (obie skonstruowane własnoręcznie przez nas).

Wraz z rozwojem gospodarczym systemy klimatyzacji rozpowszechniły się w budynkach użyteczności publicznej oraz budownictwie mieszkaniowym. Jednym z procesów jaki zachodzi w trakcie przygotowania powietrza jest chłodzenie. W ramach zajęć uczestnicy poznają cztery sposoby uzyskiwania chłodu:

• tworzenie chłodu w układach sprężarkowych,
• uzyskiwanie chłodu z ciepła (urządzenia adsorpcyjne),
• uzyskiwanie chłodu w wyniku odparowania wody (układy typu DEC),
• uzyskiwanie chłodu z dźwięku (urządzenia termoakustyczne).

Uczestnicy będą mogli samodzielnie sterować parametrami prezentowanych urządzeń i obserwować, jak zmienia się ich praca.

Wkład połączony z pokazem w laboratorium. Jak uzyskiwany i wyświetlany jest obraz 3D. Odpowiedzi na pytania typu: Gdzie najlepiej usiąść w kinie 3D?  Impreza będzie miała charakter pokazu systemów pozyskiwania i wyświetlania obrazów trójwymiarowych oraz ich zastosowania w różnych dziedzinach. Przewidziane jest krótkie wprowadzenie do tematyki wizji trójwymiarowej, a następnie demonstracja systemów z udziałem publiczności. 

Symulatory coraz częściej spotykane są w różnych dziedzinach życia. Szkolą się na nich kierowcy, operatorzy elektrowni czy też maszyniści. Symulatory odgrywają również bardzo ważną rolę w trakcie szkoleń lotniczych.

Symulator Cessny - SyMELator 4 uświadamia, jak istotne w lotnictwie są koncentracja oraz refleks. Uczeń pilot może pod okiem instruktora poznać swoje możliwości, ograniczenia i niedociągnięcia. Obraz jaki wyświetlany na trzech ekranach ustawionych przed kokpitem. Dużym walorem są również wrażenia słuchowe, które pochodzą z pięciu ukrytych w konstrukcji głośników. Przed rozpoczęciem lotu pilot zakłada słuchawki, aby mieć stały kontakt z kontrolą lotów, by nadać jeszcze więcej realizmu...

Stoisko przygotowane przez Koło Naukowe Mikroelektroniki i Nanoelektroniki będzie prezentować w przystępnej formie nowoczesne technologie wytwarzania układów scalonych. Prezentacja będzie uzupełnieniem wykładu przygotowanego przez dr inż. Roberta Mroczyńskiego. Zagadnienia technologiczne przedstawiane będą w postaci plakatów, filmów i prezentacji multimedialnych. Goście będą mogli obejrzeć pod mikroskopem płytki półprzewodnikowe z wykonanymi na nich podstawowymi przyrządami i ich układami. Dodatkową atrakcją będzie możliwość zrobienia sobie zdjęcia w stroju w jakim pracuje się w pomieszczeniu o podwyższonej czystości tzw. clean room-ie.

Stoiskiem opiekować się będą studenci z Koła Naukowego Mikroelektroniki i Nanoelektroniki, którzy w przystępny sposób wprowadzą gości w świat technologii układów scalonych. 

Podczas pokazu będzie można zobaczyć roboty przemysłowe "na żywo" oraz spróbować swoich sił w sterowaniu niektórymi robotami. Są to jedne z najnowocześniejszych urządzeń, aktualnie stosowanych w światowym przemyśle. Zaprezentujemy, jakie zadania mogą wykonywać roboty w warunkach pracy przemysłowej i w jakim stopniu mogą wyręczyć ludzi. Opowiemy także o istotnych zagadnieniach bezpieczeństwa przy pracy z robotami.