Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN

Typ Tytuł Opis Dziedzina Termin
Spotkanie festiwalowe Druk 3D oraz elektroprzędzenie jako metody formowania materiałów dla medycyny

Wykład będzie obejmować charakterystykę metod druku 3D oraz elektroprzędzenia wykorzystywanych w medycynie.  Wyjaśnione zostanie pojęcie jest inżynierii tkankowej oraz wskazane czym są i do czego służą trójwymiarowe podłoża komórkowe do regeneracji: więzadeł, kości, tkanki nerwowej oraz chrząstki. Uczestnicy będą mogli obejrzeć jeden z procesów tworzenia tego typu trójwymiarowych struktur polimerowych: elektroprzędzenie lub druk 3D jako wielofunkcyjnych metody produkcji struktur polimerowych. Metoda elektroprzędzenia pozwala na formowanie bardzo cienkich włókien z różnych materiałów polimerowych, w tym materiałów piezoelektrycznych mogących służyć do regeneracji tkanki nerwowej. Drukowanie 3D jest obecnie jedną z najczęściej wykorzystywanych technik wykorzystywanych do formowania struktur 3D o zadanej geometrii. Przestawimy najnowszą wiedzę dotyczącą drukowania organów, kości i protez.

 Zostaną również zaprezentowane badania materiałowe prowadzone w naszej pracowni niezbędne do charakterystyki implantowanych materiałów. Opowiemy o badaniach przedklinicznych prowadzonych w ramach projektu Bioligamed NCBiR, obejmującym badania przedkliniczne implantu do rekonstrukcji więzadła krzyżowego z substytutem regeneracji kości. Na koniec wykładu zostaną zaprezentowane wybrane dostępnie komercyjnie podłoża komórkowe do regeneracji tkanek.

Nauki techniczne
  • czw., 2022-09-22 16:00
Lekcja festiwalowa Sznurki, co wiążą komórki

Cały otaczający nas świat jest związany włóknami. Te, które występują w świecie żywym, roślinnym i zwierzęcym wiążą komórki. Ich różne rodzaje i różne sposoby łączenia mają wpływ na to, że z małych komórek tworzy się albo mrówka, albo wieloryb. Albo dąb „Bartek”. To wszystko dzięki nanowłóknom łączącym komórki, umożliwiającym komunikację i dającym odporność. Takim właśnie włóknom poświęcona będzie prezentacja, zaś podczas pokazu laboratoryjnego będzie się można przekonać, jak łatwo otrzymać takie włókna. Zaprezentuję tworzenie takich mikro- i nanowłókien i pokażę ich zastosowania w medycynie.

  • pon., 2022-09-26 11:00
Lekcja festiwalowa Zamiast przeczytać tysiące rozdziałów z książek, zbadamy właściwości mechaniczne 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.

  • wt., 2022-09-27 11:00
Lekcja festiwalowa Nanomateriały w medycynie – jakie możliwości i zagrożenia niosą nowe technologie?

Produkcja nanomateriałów to proces na miarę XXI wieku, w którym materiały o ściśle sprecyzowanych i unikalnych właściwościach są budowane od podstaw, często atom po atomie. Nanocząstki, nanowłókna, nanorurki…rewolucjonizują one nasze życie w bardzo wielu obszarach, między innymi w medycynie. Już teraz możemy korzystać z antybakteryjnych opatrunków z nanocząstkami srebra, rusztowań komórkowych z nanowłókien czy radiofarmaceutyków stosowanych w diagnostyce chorób nowotworowych…kto z nas o nich nie słyszał? A może już je stosowałeś? Czy wiesz jak działają? Czemu są takie wyjątkowe? Nanotechnologie w zastosowaniu medycznym to szczególnie wrażliwy obszar badawczy, ponieważ ostatecznie dotyczy zdrowia, a nawet życia wielu pacjentów. Zwolennicy nanotechnologii uważają, że przyniesie społeczeństwu niezrównane korzyści. Tymczasem jej przeciwnicy twierdzą, że nanotechnologia może stanowić poważne zagrożenie dla środowiska oraz zdrowia, a nawet życia żywych organizmów. A jak jest naprawdę? Jaki jest obecny stan wiedzy dotyczący nanomateriałów w zastosowaniu medycznym? Jak regulacje prawne gwarantują bezpieczeństwo stosowania produktów bazujących na nanomateriałach? Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej, serdecznie zapraszamy na spotkanie, w czasie którego przyjrzymy się bliżej nanomateriałom stosowanym w medycynie.

  • wt., 2022-09-27 12:30
Spotkanie festiwalowe Jak rosną nanorurki

Zostaną omówione następujące tematy: helisa Coxetera- Boerdijka, diament, grafit i grafen, związki aromatyczne, fulereny, nanorurki, defekty w nanorurkach, wzrost nanorurek, bryły platońskie i ich podobieństwo do wirusów.

 Nanorurki węglowe (/carbon nanotube/ –/CNT/ ) są odmianą alotropową węgla i stanowią twory pośrednie między kulistymi fulerenami i płaskimi arkuszami grafenu. Mogą powstawać poprzez zwinięcie takich arkuszy. Idealna, nieskończenie długa nanorurka ma budowę sieci sześciokątnej zawiniętej na powierzchni walca. W wierzchołkach sześciokątów znajdują się atomy węgla. Wszystkie nanorurki mają symetrię helisy o kącie zwinięcia danym przez dwie liczby całkowite  (/n/, /m/), które oznaczają sposób skręcenia rurki.

 Wzrost nanorurki zachodzi poprzez tworzenie w sieci sześciokątnej (6) dysklinacji, w postaci pięciokątów (5) lub siedmiokątów (7). Prawa ruchu są różne dla 5 i 7. W przypadku 5 dzieli się sąsiednia 6 na dwie 5, a pierwotna 5 zmienia się w 6. W przypadku 7 ona sama dzieli się na 5 i 6, skutkiem czego sąsiednia 6 staje się 7.

Nauki techniczne
  • wt., 2022-09-27 16:30
Lekcja festiwalowa Zrozumieć istotę ogólnej teorii względności

Postulat Einsteina: „Prędkość światła w próżni jest taka sama dla wszystkich obserwatorów, niezależnie od ich ruchu względem źródła światła” jest podstawą szczególnej teorii względności. Dotyczy ona świata bez grawitacji. W świecie rzeczywistym, 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.

Pokażemy, że w rakiecie lecącej z przyspieszeniem ziemskim w świecie bez grawitacji, na ciała działałyby siły równe siłom grawitacji na Ziemi. Równoważność sił grawitacji i sił działających w układzie przyspieszanym - to podstawa ogólnej teorii względności opisującej świat rzeczywisty. Pokażemy także, że promień świetlny biegnący po prostej przez przyspieszaną rakietę, względem obserwatora w rakiecie, biegnie po paraboli.

  • śr., 2022-09-28 11:00
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) 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.

  • śr., 2022-09-28 11:30
Lekcja festiwalowa Synteza, syntezatory i muzyka elektroniczna

Synteza dźwięków fascynowała ludzi od dawna. Pierwsze syntezatory elektroniczne powstały w latach 1950, a wielki boom na ich wykorzystanie w muzyce nastąpił na przełomie lat 1970/1980. Dzisiaj syntezatory są nieodłącznym elementem niemal każdego gatunku muzycznego. Chcemy pokazać na czym polega synteza dźwięku i jak zbudowane są syntezatory analogowe i cyfrowe. Do dzisiaj dźwiękowcy i artyści wykorzystują ogromne syntezatory modularne do tworzenia unikalnych dźwięków, które znamy z filmów. Interesujące będzie także usłyszeć w jaki sposób z prostych przebiegów elektrycznych tworzy się dźwięki, akordy, a potem melodię. Pokażemy odwrotność syntezy – czyli analizę spektralną. Na Wielki Finał szykujemy coś specjalnego … lasery, które posłużą do pokazania obrazów rysowanych muzyką! Wszyscy poczują klimat dyskoteki szkolnej z lat 80 – dlatego zapraszamy do przyjścia w modnym obecnie retro z tamtych lat!

  • śr., 2022-09-28 13:30
Lekcja festiwalowa Świat materiałów inteligentnych – rodzaje i zastosowania

Tematem lekcji będą materiały inteligentne, nazywane również materiałami funkcyjnymi. Tymi terminami określa się takie materiały, które zmieniają swoje właściwości pod wpływem zmian pewnych parametrów otoczenia. W zależności od rodzaju materiału, czynnikiem stymulującym taką reakcję może być temperatura, pole magnetyczne lub elektryczne, wprowadzona deformacja i inne. W rezultacie ich oddziaływania w tych materiałach zachodzą wewnętrzne zmiany, a efekty są obserwowalne np. w postaci wytworzonego pola elektrycznego lub magnetycznego, zmiany kształtu, a także lepkości. Choć część z tych materiałów jest znana od przeszło stu lat, to ciągle mają wysoki potencjał aplikacyjny i stale trwają prace nad ich udoskonalaniem. Do najbardziej znanych materiałów inteligentnych należą: materiały piezoelektryczne, materiały magnetostrykcyjne, ciecze magnetoreologiczne, stopy z pamięcią kształtu. Przedstawienie tematu materiałów funkcjonalnych będzie podzielone na dwie części. Pierwsza część będzie miała charakter krótkiego wprowadzenia w świat materiałów inteligentnych wraz z podstawową ilustracją ich działania. W 2. części będą przedstawione proste układy z wykorzystaniem tych materiałów, w których będą wywoływane, obserwowane i rejestrowane oddziaływania na czynniki zewnętrzne. Doświadczenia pokazowe będą dotyczyć materiałów piezoelektrycznych, które są wykorzystywane jako sensory o wysokiej czułości jak i siłowniki zdolne do wywoływania drgań. Z kolei ciecz magnetoreologiczna będzie prezentowana jako przykład zastosowania materiałów inteligentnych w układach dynamicznych do tłumienia drgań. Jako trzecią grupę materiałów funkcjonalnych będą przedstawione elementy wykonane ze stopów z pamięcią kształtu, zdolne do zmiany kształtu pod wpływem zmiany temperatury otoczenia.

  • czw., 2022-09-29 12:30
Lekcja festiwalowa Jak kamera może służyć nauce? - szkiełko i oko w laboratorium Inżynierii Bezpieczeństwa

Lekcja będzie miała charakter warsztatowy. Dzieci, po krótkim wstępie do metod wizyjnych wykorzystywanych w badaniach materiałów inżynierskich, będą uczestniczyły w warsztatach dotyczących wykorzystania kamer laboratoryjnych do przeprowadzania eksperymentów. Podczas interaktywnego pokazu dzieci dowiedzą się jakie zjawiska można analizować za pomocą sprzętów wizyjnych i na jakie pytania odpowiadać. W ramach lekcji zostaną zaprezentowane możliwości kamer termowizyjnych oraz kamer do rejestracji zjawisk ultra krótkich.

  • czw., 2022-09-29 13:30
Lekcja festiwalowa Kompozyty wokół nas

Kompozyty wokół nas

W ogólnym sensie tego słowa cały świat jest kompozytem o wielu skalach.

Nukleony składają się z kwarków, jądra atomowe składają się z nukleonów, atomy złożone są z nukleonów i elektronów, cząsteczki składają się z atomów, z cząsteczek złożone są makrocząsteczki, w tym białka, z których zbudowany jest świat istot żywych. Wszystkie te cząstki oddziałują na siebie różnymi polami. Istnieje 81 atomów pierwiastków trwałych (w temperaturze pokojowej), z nich wiele ma nietrwałe – promieniotwórcze izotopy. W temperaturze od kilku do kilkunastu milionów kelwinów - z czterech jąder wodoru powstaje trwałe jądro helu. Podczas tej przemian uwalniana jest energia - źródło energii Słońca i gwiazd. Organizmy żywe składają się z tkanek, które zbudowane są z komórek. Narządy ciała, zbudowane z różnych tkanek, łączą się w układy narządów (np. trawienny czy oddechowy). W świecie techniki konstruowane są różne kompozyty. Obwody elektryczne drukowane są na nieprzewodzącej matrycy, a przewody elektryczne pokrywane są izolacją. Próbuje się łączyć z sobą różne materiały w taki sposób, aby wspólnie posiadały pożądane właściwości. Znakomitym technicznym kompozytem jest beton, oferujący niezwykłe możliwości budowlane…

  • pt., 2022-09-30 10:30

©2022 Festiwal Nauki