Nauki techniczne

Na wykładzie zostaną omówione podstawy techniki obliczeniowej zwanej analizą przedziałową oraz jej zastosowanie w obliczeniach komputerowych do dowodzenia twierdzeń i testowania hipotez matematycznych takich jak:  problem Keplera, czyli jak pakować pomarańcze w skrzynkach, aby zmieścić ich jak najwięcej, stabilność Układu Słonecznego, czyli czy planety krążąc dookoła Słońca w przyszłości nie pozderzają się, czy wreszcie testy hipotezy Riemanna, wciąż hipotezy, nie twierdzenia, będącej jednym z najsłynniejszym nierozwiązanych problemów matematycznych.

W trakcie zajęć zostanie przedstawione jak wyglądają i jak działają pompy ciepła, które tak powszechnie są ostatnio wykorzystywane do ogrzewania domów i do produkcji ciepłej wody użytkowej. Na działającym urządzeniu zostanie zaprezentowane krok po kroku, jak to jest, że z jednego kWh energii elektrycznej uzyskuje się do ogrzewania aż 4 kWh ciepła. Osoby uczestniczące w pokazie prześledzą obieg czynnika roboczego w układzie zaczynając od sprężarki przez skraplacz, zawór rozprężny i parownik, dowiedzą się po co te wszystkie elementy się tam znajdują i co właściwie robią. Na koniec zostanie też zaprezentowane, gdzie oprócz domków jednorodzinnych można spotkać pompy ciepła.

Energia cieplna zawarta w otaczającym nas środowisku jest mało użyteczna ze względu na to, że znajduje się na zbyt niskim poziomie temperatury. Niemniej energia ta w praktyce może zostać wykorzystana, o ile jej potencjał energetyczny zostanie wzniesiony na wyższy poziom temperaturowy. Pompa ciepła jest jedynym dotychczas znanym urządzeniem pozyskującym ciepło ze źródeł o niskiej temperaturze (np. powietrza, gruntu, ścieków) i przekazującym je do odbiornika źródła ciepła (np. instalacji grzewczej w budynku), przy czym proces ten wymaga doprowadzenia energii z zewnątrz. Pompy ciepła są coraz popularniejszym rozwiązaniem grzewczym w nowoczesnym budownictwie. Korzystają one z powszechnie dostępnych źródeł energii, takich jak ciepło zawarte w powietrzu, wodzie czy gruncie. Emitują mniej dwutlenku węgla niż systemy grzewcze opalane paliwami kopalnianymi lub ich emisja jest zerowa, gdy energia potrzebna do zasilania pompy pochodzi np. z paneli fotowoltaicznych.
Laboratorium Aparatury Procesowej zainstalowano stanowisko dydaktyczne przeznaczone do demonstracji zasady działania pompy ciepła, pozwalającej na wykorzystanie energii cieplnej zmagazynowanej w środowisku. Na spotkaniu uczestnicy poznają zasadę działania i budowę sprężarkowych pomp ciepła, poznają w praktyce podstawowe zjawiska i procesy z zakresu termodynamiki i kinetyki procesowej, automatyki oraz procesów podstawowych inżynierii chemicznej. Uruchomimy stanowisko doświadczalne do badania pompy ciepła, aby zademonstrować jej działanie w wybranych konfiguracjach źródeł ciepła.

Podczas spotkania twórcy projektu CURiE opowiedzą o jego założeniach i przygotowaniach do wysłania eksperymentu w stratosferę. Celem projektu CURiE, stworzonego przez studentów z Koła Astronautycznego działającego przy Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej, jest zbadanie wpływu światła ultrafioletowego na próbki kompozytów oraz oddziaływania promieniowania kosmicznego na panele słoneczne. Eksperyment został zakwalifikował do międzynarodowego programu BEXUS, dzięki czemu studenci będą mogli z wykorzystaniem balonu stratosferycznego wysłać próbki materiałów na wysokość kilkudziesięciu kilometrów. Po zakończonym locie próbki zostaną dokładnie przebadane a wyniki badań będą mogły przyczynić się do stworzenia bardziej wytrzymałych materiałów, które znajdą zastosowanie m.in. w przemyśle kosmicznym. Projekt nazwano na cześć Marii Skłodowskiej-Curie - uczonej, która również zajmowała się badaniem promieniowania. 

Energia cieplna zawarta w otaczającym nas środowisku jest mało użyteczna ze względu na to, że znajduje się na zbyt niskim poziomie temperatury. Niemniej energia ta w praktyce może zostać wykorzystana, o ile jej potencjał energetyczny zostanie wzniesiony na wyższy poziom temperaturowy. Pompa ciepła jest jedynym dotychczas znanym urządzeniem pozyskującym ciepło ze źródeł o niskiej temperaturze (np. powietrza, gruntu, ścieków) i przekazującym je do odbiornika źródła ciepła (np. instalacji grzewczej w budynku), przy czym proces ten wymaga doprowadzenia energii z zewnątrz. Pompy ciepła są coraz popularniejszym rozwiązaniem grzewczym w nowoczesnym budownictwie. Korzystają one z powszechnie dostępnych źródeł energii, takich jak ciepło zawarte w powietrzu, wodzie czy gruncie. Emitują mniej dwutlenku węgla niż systemy grzewcze opalane paliwami kopalnianymi lub ich emisja jest zerowa, gdy energia potrzebna do zasilania pompy pochodzi np. z paneli fotowoltaicznych.
Laboratorium Aparatury Procesowej zainstalowano stanowisko dydaktyczne przeznaczone do demonstracji zasady działania pompy ciepła, pozwalającej na wykorzystanie energii cieplnej zmagazynowanej w środowisku. Na spotkaniu uczestnicy poznają zasadę działania i budowę sprężarkowych pomp ciepła, poznają w praktyce podstawowe zjawiska i procesy z zakresu termodynamiki i kinetyki procesowej, automatyki oraz procesów podstawowych inżynierii chemicznej. Uruchomimy stanowisko doświadczalne do badania pompy ciepła, aby zademonstrować jej działanie w wybranych konfiguracjach źródeł ciepła.

W trakcie warsztatu uczestnicy dowiedzą się jak zaprojektować integrującą przestrzeń wypoczynkową dla społeczności uczelni i okolicznych mieszkańców na kampusie Politechniki Warszawskiej. Uczestnicy podzielą się swoimi doświadczeniami i wyobrażeniami jak powinna wyglądać idealna przestrzeń sprzyjająca zarówno wypoczynkowi jak i nauczaniu i nawiązywaniu współpracy na uczelni przyszłości. Następnie uczestnicy warsztatu wspólnie zbudują prototyp takiej przestrzeni. Sesja współ-projektowania odbędzie się w rzeczywistości rozszerzonej z wykorzystaniem sprzętu Laboratorium Geoprzestrzennej Rzeczywistości Wirtualnej i Planowania w Rzeczywistości Rozszerzonej.

Dzięki wykorzystaniu wirtualnej rzeczywistości (VR) uczeń przenosi się do całkowicie innego świata, w którym wciela się w rolę szalonego naukowca. Dzięki zaawansowanej technologii i kontrolerom VR można w bezpiecznym środowisku przeprowadzać eksperymenty z chemii, fizyki, biologii i matematyki, które są niebezpieczne lub nawet niemożliwe do wykonania w tradycyjnej sali laboratoryjnej. To wszystko w połączeniu z pełną imersją zapewnia niespotykane w szkole doznania i znacznie usprawnia proces nauczania. Fabuła każdej lekcji jest tak skonstruowana, że już po chwili można zapomnieć o tym, że na głowie mamy założone gogle VR, a w rękach tylko dwa kontrolery i poczuć się jak w prawdziwym laboratorium.

Przy opisie rozwoju tkanki ważne zadanie polega na wyjaśnieniu zjawiska wzrostu: jak to się dzieje, że dołączanie do struktury od wewnątrz nie niszczy tej struktury. Wzrost kryształu zachodzi poprzez dyslokacyjną przebudowę sieci filotaktycznej: jeden nowo powstały zawiązek wywołuje jedną zmianę kontaktów (flip) w sieci. Jest to najbardziej łagodny i harmonijny przykład wzrostu od wewnątrz.

Omówimy mechanizm wzrostu pędu rośliny.  Pokażemy,  ze wzrost odbywa się przez stałą przebudowę struktury tkanki. W wyniku tkanka wzrostu składa się z kołowych pasm zawiązków sześciokątnych, poprzedzielanych pierścieniami defektów pięcio- i siedmiokątnych.

Zanim jakieś urządzenie uzyska ostateczną formę, trzeba je przetestować i zobaczyć jak działa. Pomaga w tym prototypowanie, pozwalające ograniczyć koszty testów. Bardzo popularną metodą prototypowania jest tworzenie modeli na drukarce 3D. Obecnie jesteśmy w stanie wydrukować właściwie wszystko. Do najbardziej zaskakujących wydruków można zaliczyć kostium kąpielowy, dom, samochód, robota czy ludzkie tkanki. 

Podczas zajęć sprawdzimy, jak świat dwuwymiarowy wpływa na trójwymiarowy i odwrotnie. Będziemy obracać trójkąty i przewracać walce. Skorzystamy z programów dostępnych na wolnych licencjach, dzięki czemu każdy po powrocie do domu będzie mógł rozwijać umiejętności poznane u nas. 

Zanim jakieś urządzenie uzyska ostateczną formę, trzeba je przetestować i zobaczyć jak działa. Pomaga w tym prototypowanie, pozwalające ograniczyć koszty testów. Bardzo popularną metodą prototypowania jest tworzenie modeli na drukarce 3D. Obecnie jesteśmy w stanie wydrukować właściwie wszystko. Do najbardziej zaskakujących wydruków można zaliczyć kostium kąpielowy, dom, samochód, robota czy ludzkie tkanki. 

Podczas zajęć sprawdzimy, jak świat dwuwymiarowy wpływa na trójwymiarowy i odwrotnie. Będziemy obracać trójkąty i przewracać walce. Skorzystamy z programów dostępnych na wolnych licencjach, dzięki czemu każdy po powrocie do domu będzie mógł rozwijać umiejętności poznane u nas. 

Odwiedzający hangar lotniczy Wydziału MEiL PW będą mogli wziąć udział w warsztatach budowy latającego modelu szybowca PW-5 Smyk. Warsztaty polegają na samodzielnym złożeniu na miejscu modelu szybowca PW-5 Smyk z pianki depron. Po pomyślnym oblocie modelu wydawany będzie imienny certyfikat uczestnictwa w warsztatach, który zawiera opis i historię powstania szybowca. Uczestnicy budują swoje modele w miejscu, gdzie powstał szybowiec PW-5 Smyk, zwycięzca konkursu Międzynarodowej Federacji Lotniczej na szybowiec klasy światowej.

Podczas pokazu będzie można zobaczyć roboty przemysłowe "na żywo". 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 pracy z robotami.

W trakcie zajęć zostanie przedstawione jak wyglądają i jak działają pompy ciepła, które tak powszechnie są ostatnio wykorzystywane do ogrzewania domów i do produkcji ciepłej wody użytkowej. Na działającym urządzeniu zostanie zaprezentowane krok po kroku, jak to jest, że z jednego kWh energii elektrycznej uzyskuje się do ogrzewania aż 4 kWh ciepła. Osoby uczestniczące w pokazie prześledzą obieg czynnika roboczego w układzie zaczynając od sprężarki przez skraplacz, zawór rozprężny i parownik, dowiedzą się po co te wszystkie elementy się tam znajdują i co właściwie robią. Na koniec zostanie też zaprezentowane, gdzie oprócz domków jednorodzinnych można spotkać pompy ciepła.

Podczas pokazu będzie można zobaczyć roboty przemysłowe "na żywo". 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 pracy z robotami.

Podczas zajęć zostaną przedstawione istniejące rozwiązania robotów-telemanipulatorów chirurgicznych i medycznych stosowane w praktyce medycznej oraz nowe koncepcje takich robotów i doświadczenia własne autora z zakresu projektowania i konstrukcji manipulatorów do zastosowań w medycynie.

Zostanie zaprezentowane spektakularne zastosowanie robotów chirurgicznych wykorzystywanych do operacji minimalnie inwazyjnych serca dotyczących wykonywania tzw. by-passów w chorobie niedokrwiennej serca. Najbardziej znane roboty dla chirurgii to AESOP i ZEUS oraz daVinci produkcji USA. W referacie zostanie przedstawiona typowa procedura stosowana w chirurgii z użyciem robota-telemanipulatora, w którym narzędzia są sterowane zdalnie, zaś kamera endowizyjna, przekazująca obraz operowanego miejsca, jest sterowana głosem. Stosowana jest tu technika endoskopowa, w której wprowadza się do ciała pacjenta narzędzia laparoskopowe zamocowane do ramion robota i specjalny układ optyczny - obrazowód z kamerą i źródłem światła. Ramiona robota kopiują ruchy rąk chirurga, ale są o wiele precyzyjniejsze, ponieważ drżenie rąk chirurga nie przenosi się na ramiona robota.

Ta nowa technika stała się obecnie bardzo atrakcyjna i dynamicznie się rozwija, brak jeszcze jednolitych standardów technicznych i projektowo-konstrukcyjnych w tym zakresie i wiele zagadnień czeka nadal na rozwiązania. Można je uzyskać na drodze analizy odpowiednio sformułowanych modeli uwzględniających specyfikę podejmowanych zagadnień z pogranicza anatomii, medycyny, biomechaniki i inżynierii medycznej – w referacie zostaną przedstawione nowatorskie metody projektowania i konstruowania innowacyjnych rozwiązań manipulatorów do zastosowania w medycynie.

Podczas pokazu będzie można zobaczyć roboty przemysłowe "na żywo". 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 pracy z robotami.

Podczas pokazu będzie można zobaczyć roboty przemysłowe "na żywo". 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 pracy z robotami.