Badacze z Politechniki Krakowskiej wśród laureatów konkursów OPUS i PRELUDIUM

Podstawowy cel projektu „Nowe możliwości rozwoju strategii projektowania i funkcjonalizacji kropek węglowych jako wielofunkcyjnych, dynamicznych, zielonych systemów fotoinicjujących i fotokatalizatorów wykorzystywanych w procesach fotopolimeryzacji”, którego kierownikiem jest dr hab. inż. Joanna Ortyl, prof. PK (1 490 160 zł dofinansowania), polega na syntezie nowej klasy zielonych nano-układów, w których szerszy zakres pochłanianego światła pozwoli na użycie – zyskujących na popularności – źródeł światła typu LED (light emitting diodes) i rozszerzy spektrum zastosowań, m.in. w druku 3D. 

 

Wśród laureatów konkursu PRELUDIUM znalazło się pięcioro młodych naukowców z Politechniki Krakowskiej: mgr inż. Filip Koper, mgr inż. Filip Petko, mgr inż. Natalia Sobuś, mgr inż. Katarzyna Sutor (Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej), mgr inż. Karolina Mazur (Wydział Inżynierii Materiałowej i Fizyki). Kierownikiem grantu w ramach PRELUDIUM może być osoba, która nie ma stopnia doktora. Temat zgłoszonego projektu może (lecz nie musi) być powiązany z tematem planowanej rozprawy doktorskiej. Zespół badawczy w projekcie może składać się z najwyżej trzech osób, w tym z kierownika projektu i opiekuna naukowego. Do konkursu PRELUDIUM 20 zakwalifikowanych zostało w sumie 495 projektów. 

 

Mgr inż. Filip Koper w swoim naukowym przedsięwzięciu pn. „Wytwarzanie trójwymiarowych rusztowań tkankowych dla naczyń krwionośnych wspomagane metodami szybkiego prototypowania w wielofunkcyjnym druku 3D na bazie cyfrowego przetwarzania światła z poli(cytrynianu alkilenu)”, dofinansowanym na kwotę 139 760 zł, zajmie się zaprojektowaniem biotuszy do druku 3D, które mogą być stosowane w bezpośrednim kontakcie z komórkami, dzięki biozgodności uzyskanej poprzez zastosowanie do ich wytwarzania polimerów biodegradowalnych. Naukowiec chce stworzyć takie biologiczne „tusze” z materiałów polimerowych otrzymanych z kwasu cytrynowego i dioli (alkoholi o dwóch grupach funkcyjnych) zwanych PAC oraz kwasu itakonowego. Warto wspomnieć, że materiały PAC są obecnie przedmiotem badań pod kątem ich zastosowania do wytwarzania rusztowań tkankowych naczyń krwionośnych. Cechują się bardzo dobrymi właściwościami komórkowymi i mechanicznymi. 

 

„Fotochemiczne dostrajanie zdolności do fotoinicjacji soli jodonowych za pomocą łatwo modyfikowalnych chromoforów: Uwolnienie potencjału łatwego wytwarzania wydajnych kationowych fotoinicjatorów aktywnych w świetle widzialnym”, czyli projekt, którym kieruje mgr inż. Filip Petko (210 000 zł), dotyczy wsparcia dla druku 3D. Podstawowym celem jest synteza wysokowydajnych nowych fotoinicjatorów kationowych opartych o strukturę soli jodoniowych umożliwiających inicjowanie procesu fotopolimeryzacji kationowej w zakresie bliskiego UV oraz światła widzialnego. Dofinansowanie w wysokości 129 120 zł pozwoli mgr inż. Natalii Sobuś na zrealizowanie prac pn. „Projektowanie katalizatorów na bazie naturalnego zeolitu dla konwersji biomasy do bio-kwasów karboksylowych”, dotyczących poszukiwania nowych, odnawialnych źródeł energii. Konwersja odpadów, w tym biomasy lignocelulozowej, stanowiącej m.in. odpad w przemyśle leśnym, papierniczym, rolnictwie, może przyczynić się do uzyskania zrównoważonej gospodarki odpadami, produkcji cennych odnawialnych nośników energetycznych, a przede wszystkim ograniczenia postępujących zmian klimatycznych oraz ograniczenia toksycznych odpadów podczas ich przeróbki. 

 

Mgr inż. Karolina Mazur z Wydziału Inżynierii Materiałowej i Fizyki poprzez projekt „Analiza mechanizmów zmęczeniowych występujących w biodegradowalnych kompozytach polimerowych z uwzględnieniem hydrolitycznej degradacji i technologii produkcji” (finansowanie NCN: 196 560 zł), próbuje wypełnić lukę informacyjną dotyczącą zagadnienia zmęczenia materiałów biopochodnych. Naukowczyni chce przeprowadzić eksperymentalne i obliczeniowe badania zmęczeniowe, aby zrozumieć mechanizmy prowadzące do zniszczenia materiału, co znacznie ułatwi projektowanie inżynierskie i zwiększy bezpieczeństwo pracy materiałów polimerowych i ich kompozytów. Badania doktorantki z WIiTCh, mgr inż. Katarzyny Sutor, służą z kolei poszerzeniu aktualnego stanu wiedzy na temat bioaktywności oraz właściwości antyoksydacyjnych i fizykochemicznych oczyszczonych ekstraktów i wyizolowanych unikalnych acylowanych betacyjanin z miąższu i skórek owoców. Betalainy, w tym stanowiące ich podgrupę betacyjaniny, są grupą naturalnych barwników, które coraz częściej przyciągają uwagę ze względu na swoje cenne właściwości przeciwutleniające, przeciwnowotworowe czy przeciwzapalne. Dodatkowo, dzięki swoim właściwościom fizykochemicznym i przeważającym braku toksyczności czy alergenności dla ludzi, mogą stanowić alternatywę dla barwników syntetycznych. Główną częścią planowanych prac „Owoce klonów Hylocereus polyrhizus jako alternatywne źródło acylowanych barwników betacyjaninowych w przygotowywaniu mikrosystemów i modulacji metabolizmu komórek raka wątrobowokomórkowego – badania in vitro” (210 000 zł dofinansowania) jest zbadanie wpływu omawianych barwników na aktywność metaboliczną linii komórkowych raka wątrobowokomórkowego oraz ich prawidłowych analogów w testach in vitro.