Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN

Lekcja festiwalowa ma charakter lekcji z przyrody i ma dwa wątki przewodnie. Wątek teoretyczny obejmuje fascynujące zagadnienie ośrodków porowatych w różnych skalach, zarówno w przyrodzie (np. kości), jak i w technice (np. beton). Wątek praktyczny obejmuje dynamiczne badanie wytrzymałości mechanicznej materiałów – na przykładzie doświadczenia z uderzeniem wysokoenergetycznej fali mechanicznej w próbkę. Lekcja będzie uzupełniona elementarnym wprowadzeniem do zagadnienia.

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, ale też i piękne obiekty, lecz również prowadzić pomiary takich struktur. Jako drugą metodę badań struktur krystalicznych pokażemy skaningową kalorymetrię różnicową, w której mierzone są niezwykle małe efekty cieplne związane z powstawaniem i topnieniem kryształów. Pokazany też będzie unikalny przyrząd, w którym możliwe jest jednoczesne prowadzenie obserwacji mikroskopowych i pomiarów kalorymetrycznych, co pozwala na uzyskanie w jednym eksperymencie informacji z obu tych metod badawczych.

Wykład będzie obejmować omówienie zagadnień uszkodzeń więzadeł kolanowych i tkanki chrzęstnej. Zostaną zaprezentowane współczesne metody leczenia, ze szczególnym zwróceniem uwagi na regenerację z wykorzystaniem trójwymiarowych struktur polimerowych oraz termowrażliwych hydrożeli. Uczestnicy będą mogli obejrzeć jeden z procesów tworzenia takich struktur 3D- proces elektroprzędzenia- umożliwia on formowanie struktur niezwykle podobnych do włókien kolagenowych znajdujących się w ludzkich tkankach. Struktury żelowe zostaną przedstawione z wykorzystaniem naturalnych polimerów. Zaprezentowane zostaną również badania biologiczne w warunkach in-vitro w kierunku zastosowania struktur 3D w medycynie regeneracyjnej. (Popularyzacja 388/L-6/2014 NCBR, więcej na ligamed.ippt.pan.p oraz polybiolab.ippt.pan.pl)