Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN
| Typ | Tytuł | Opis | Dziedzina | Termin |
|---|---|---|---|---|
| Lekcja festiwalowa | Co łączy wieloryba i nicienia? |
550 milionów lat ewolucji dzieli nas od organizmów jednokomórkowych. Jedną z najistotniejszych elementów umożliwiających powstanie organizmów wielokomórkowych są organiczne włókna. Występują one zarówno w organizmie wieloryba, jak i nicienia. Umożliwiają one komunikację pomiędzy komórkami i są odpowiedzialne za część wytrzymałości mechanicznej organizmu. Prelekcja będzie poświęcona takim właśnie włóknom i przypominającym je włóknom polimerowym. Podczas pokazu laboratoryjnego będzie się można przekonać, jak łatwo otrzymać takie włókna. Omówię praktyczne zastosowania takich włókien w medycynie. Będzie można zobaczyć tworzenie takich mikro- i nanowłókien
|
|
|
| Lekcja festiwalowa | Twardy jak metal, ciągliwy jak guma. Badania właściwości mechanicznych materiałów |
Celem prowadzonych zajęć jest przybliżenie młodzieży podstaw badań wytrzymałościowych prowadzonych w Laboratorium Badań Materiałów i Konstrukcji IPPT PAN. Podczas interaktywnych zajęć z młodzieżą omówione zostaną podstawowe materiały inżynierskie, ich właściwości i zastosowania. Zajęcia praktyczne prowadzone przez pracowników Laboratorium pozwolą zrozumieć podstawy zagadnień związanych z wytrzymałością materiałów oraz umożliwią czynne uczestnictwo w zajęciach podczas przeprowadzania statycznej próby rozciągania czy dynamicznej próby ściskania. Zaprezentowane zostaną również możliwości mikroskopu skaningowego.
|
|
|
| Spotkanie festiwalowe | Inżynieria tkankowa - polimerowe podłoża do regeneracji i rekonstrukcji tkanek |
Wykład będzie obejmować wyjaśnienie, czym jest inżynieria tkankowa, czym są i do czego służą trójwymiarowe podłoża komórkowe. Zostaną omówione podstawowe wymagania i metody formowania podłoży komórkowych do regeneracji: kości, tkanki nerwowej, więzadeł, chrząstki. Uczestnicy będą mogli obejrzeć jeden z procesów tworzenia tego typu trójwymiarowych struktur polimerowych: elektroprzędzenie lub druk 3D jako wielofunkcyjne metody produkcji struktur polimerowych przeznaczonych do regeneracji różnych tkanek. Metoda elektroprzędzenia pozwala na formowanie bardzo cienkich włókien, o średnicy mierzonej w nanometrach. Zaletą formowanych z tych włókien włóknin jest duża porowatość otwarta. Podczas wykładu zostaną omówione metody elektroprzędzenia różnych materiałów polimerowych, które są najczęściej stosowane w inżynierii tkankowej, w tym materiałów piezoelektrycznych. Polimery piezoelektryczne oraz hydrożele z dodatkiem włókien mogą służyć do regeneracji tkanki nerwowej. Drukowanie 3D jest obecnie jedną z najczęściej stosowanych technik do formowania struktur 3D o zadanej geometrii. Zostaną przedstawione metody druku 3D, wraz z wadami i zaletami. Przedstawimy najnowszą wiedzę dotyczącą drukowania organów, kości i protez. Uniwersalność elektroprzedzenia oraz druku 3D przyczyniła się do wykorzystania ich w inżynierii tkankowej. Na koniec wykładu zostaną zaprezentowane wybrane dostępne komercyjnie podłoża komorowe do regeneracji tkanek. |
Nauki techniczne |
|
| Lekcja festiwalowa | Zrozumieć istotę ogólnej teorii względności |
Postulat Einsteina: „Prędkość światła w próżni jest taka sama dla wszystkich obserwatorów, niezależnie od ich względnego ruchu lub ruchu źródła światła” stanowi podstawę szczególnej teorii względności. Teoria ta dotyczy świata wyidealizowanego – świata bez grawitacji. W świecie rzeczywistym, np. na Ziemi, w wyniku grawitacji, wszystkie ciała spadają w próżni z jednakowym przyspieszeniem, niezależnie od ich masy. Jest to fakt zdumiewający! Tak samo spada słoń jak liść lub piórko. Prowadząc eksperyment myślowy pokażemy, że w rakiecie lecącej z przyspieszeniem ziemskim w świecie bez grawitacji, na ciała działałyby siły takie same, jak siły grawitacji na Ziemi. Równoważność sił grawitacji i sił działających na ciała w układzie przyspieszanym - to podstawa ogólnej teorii względności opisującej świat rzeczywisty, świat zawierający ciała niebieskie. Łatwo także można pokazać, że promień świetlny biegnący po prostej przez przyspieszaną rakietę, względem znajdującego się w niej obserwatora, biegnie po paraboli. W 1915 r. Einstein ogłosił to, co nazywamy ogólną teorią względności: Materia zakrzywia czasoprzestrzeń. Grawitacja jest przejawem tego zakrzywienia. Skomplikowane, matematyczne wyrażenia ogólnej teorii względności sprowadzają się do niewinnego wzoru: G=k*T G – obiekt matematyczny (tensor Einsteina) określa geometrię czasoprzestrzeni, T – też tensor określający rozkład materii we Wszechświecie. k - 0,000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 0002 Z tego wynika, że sprzężenie między krzywizną przestrzeni a rozkładem materii jest bardzo słabe. Potwierdzenie przewidywań ogólnej teorii względności. 1. Odchylenie promienia świetlnego w polu grawitacyjnym, 2. Ruch peryhelium Merkurego, 3. Zależność biegu czasu od pola grawitacyjnego – zasada da działania GPS (Global Positioning System).
|
|
|
| Lekcja festiwalowa | Porowata przyroda - od nanoporów do kości i betonu |
Lekcja, organizowana w ramach Festiwalu Nauki w IPPT PAN, ma charakter lekcji z przyrody i ma dwa wątki przewodnie. Wątek teoretyczny obejmuje fascynujące zagadnienie różnych ośrodków porowatych, z pustkami występującymi w różnych skalach. Dotyczy to ośrodków spotykanych w naturze - np. drewno i kości oraz w technice – jak sztuczne nanostrukury, a przede wszystkim powszechnie znany i stosowany beton. Omówiona zostaje technologia, historia i zastosowanie betonu jako podstawowego materiału konstrukcyjnego współczesności. Pokaz praktyczny obejmuje pokaz jednej z metod badania właściwości mechanicznych i parametrów technicznych próbek tworzyw. Część doświadczalna jest uzupełniona krótkim wprowadzeniem do zagadnienia.
|
|
|
| Spotkanie festiwalowe | Interfejsy głosowe – czy i jak maszyny rozumieją, co mówimy? |
Metody rozpoznawania i syntezy mowy były rozwijane od lat 60., ale dopiero niedawno umożliwiły prowadzenie naturalnej konwersacji z maszyną. Dzisiaj możemy porozmawiać z inteligentnymi głośnikami (np. Amazon Alexa) lub asystentami głosowymi w naszych smartfonach (np. Apple Siri, Microsoft Cortana, Samsung Bixby). Systemy te rozumieją zarówno proste polecenia, jak i dość złożone zapytania. Można za ich pomocą zamówić pizzę, zrobić zakupy, posłuchać muzyki, a także sterować inteligentnym domem. Na spotkaniu postaram się przybliżyć metody i algorytmy, które służą do rozpoznawania mowy oraz rozumienia języka naturalnego. Większość tego przetwarzania bazuje na metodach uczenia maszynowego, które popularnie nazywamy AI (Artifial Intelligence) – tj. sztuczną inteligencją. Obecnie to głębokie sieci neuronowe zastępują wiele algorytmów, które w przeszłości wymagały tworzenia zbiorów reguł na podstawie wiedzy ludzkiego eksperta. Poruszymy także zagadnienia bezpieczeństwa i prywatności przetwarzania danych głosowych w chmurze internetowej. Opowiemy także o nietypowych zastosowaniach inteligentnych głośników (m.in. w opiece nad osobami starszymi). Myślę, że pozwoli to nam dostrzec, jak skomplikowanym tworem jest mowa i język, a z drugiej strony jak zaawansowane są systemy, które go rozumieją.
|
Nauki techniczne |
|
| Lekcja festiwalowa | Niewidzialny świat: okiem skaningowego mikroskopu elektronowego |
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.
|
|
|
| Lekcja festiwalowa | Czy technologia może być inteligentna? |
Zajęcia podzielone są na dwie części: wykład i pokazy doświadczalne. W pierwszej części spotkania omówimy materiały funkcjonalne (tzw. materiały inteligentne), które zmieniają swoje właściwości pod wpływem działania czynników zewnętrznych. Kontrolowanie tych czynników sprawia, że materiały inteligentne znajdują zastosowanie w innowacyjnych rozwiązaniach technologicznych. W drugiej części zajęć przeprowadzimy pokazy doświadczalne, m.in. z wykorzystaniem wybranych materiałów inteligentnych.
|
|
