Maciej Pilch w gronie 100 najlepszych badaczy w Polsce!

Luminescencyjne sensory – kamień milowy w inżynierii wiatrowej i testach aerodynamicznych

 

 

Główna tematyka badawcza dr inż. Macieja Pilcha dotyczy  “Pressure sensitive paints” (PSP). To technologia służąca do pomiaru ciśnienia powietrza lub lokalnego stężenia tlenu, zwykle w warunkach aerodynamicznych. W praktyce PSP to powłoka przypominająca farbę, która – pod wpływem określonej długości fali oświetlenia – fluoryzuje z różną intensywnością  w zależności od zewnętrznego ciśnienia powietrza przyłożonego lokalnie do jej powierzchni. – W ramach dwóch prac dyplomowych inżynierskich opracowałem sensory luminescencyjne dedykowane do pomiaru ciśnienia oraz temperatury. W trakcie tych badań odkryłem potencjalny nowy mechanizm działania tego typu systemów, który następnie przebadałem z zastosowaniem własnoręcznie skonstruowanej aparatury – mówi naukowiec.

 

 

W ramach pracy magisterskiej dr Pilch zaproponował matematyczny model swojego odkrycia, natomiast w rozprawie doktorskiej podjął się dokładnego zbadania oraz optymalizacji składu opracowanych systemów, które nazwał “Solvent Quenched Pressure Sensitive Paints”, w skrócie SQ-PSP. – Sprawdziłem możliwość ich wykorzystania do testów aerodynamicznych budowli. Wykazałem, iż opracowane systemy mogą być stosowane do mapowania rozkładu ciśnienia podczas takich testów, na co nie pozwalają klasyczne systemy PSP. Co więcej, wykazałem, że systemy takie mogą zostać zastosowane do mapowania nacisku ciał stałych na powierzchnie, na co nie pozwalają żadne znane tego typu rozwiązania – mówi dr inż. Maciej Pilch. Jak podkreśla, jest to jego największe osiągnięcie naukowe.

 

 

– Idea zastosowania do mapowania rozkładu ciśnienia nowoczesnych spektroskopowych systemów sensorycznych stanowi kamień milowy w rozwoju inżynierii wiatrowej. Może zastąpić systemy czujników punktowych, dotąd stosowane podczas testów aerodynamicznych konstrukcji budowlanych – mówi dr inż. Maciej Pilch.

 

 

SQ-PSP to nowy typ systemów pomiarowych, który może mieć zastosowanie w inżynierii wiatrowej i przemyśle, na przykład medycznym, motoryzacyjnym czy lotniczym. – Dzięki opracowanej technologii będzie można badać nacisk ciała ludzkiego na akcesoria medyczne, na fotele w samochodzie czy testować aerodynamikę samolotów – mówi twórca rozwiązania. W systemy SQ-PSP został wyposażony tunel aerodynamiczny innowacyjnego i unikatowego w skali świata Laboratorium Inżynierii Wiatrowej Politechniki Krakowskiej, gdzie dr Pilch jest aktualnie zatrudniony jako adiunkt i kontynuuje swoje badania na ten temat. Stanowisko do pomiarów z użyciem PSP pojawiło się też w otwartym w ubiegłym roku Laboratorium Aerodynamiki Środowiskowej PK.

 

 

Unikatowa technologia druku 3D

 

 

Drugi zakres tematyczny z naukowego portfolio dr inż. Macieja Pilcha obejmuje pierwszą na świecie technologię druku 3D detali hybrydowych metalowo-polimerowych z wykorzystaniem żywic fotoutwardzalnych oraz procesu elektroosadzania. – Rozwiązanie to umożliwia produkcję lekkich, wytrzymałych detali dla motoryzacji, lotnictwa i inżynierii wiatrowej bez udziału procesów wysokotemperaturowych – wyjaśnia naukowiec PK.

 

 

Żywice fotoutwardzalne to specjalny rodzaj żywic, które twardnieją pod wpływem promieniowania ultrafioletowego. Elektroosadzanie natomiast to metoda pokrywania powierzchni materiału (przewodzącego lub wcześniej odpowiednio przygotowanego) cienką warstwą metalu lub stopu za pomocą zjawiska elektrolizy.

 

 

Badania dr inż. Macieja Pilcha dotyczą zaawansowanych technik wielomateriałowego druku 3D z wykorzystaniem fotopolimeryzacji żywic i elektroosadzania metali do wytwarzania nowej klasy detali hybrydowych typu metal-tworzywo polimerowe. Wybrane fragmenty danego detalu są tu wykonane z metalu, a reszta z tworzywa. Dr Pilch zaproponował połączenie tych dwóch technik druku - fotopolimeryzacji oraz elektroosadzania - jako pierwszy naukowiec na świecie. – Podstawową zaletą powstałych w ten sposób elementów jest możliwość obniżenia ich masy nawet o 40% przy zachowaniu niezmienionej wytrzymałości detalu. Przykładem są hybrydowe koła zębate z metalowymi zębami i polimerowym wnętrzem. Dzięki elektroosadzaniu w temperaturze pokojowej możliwy jest druk 3D hybrydowych detali bez degradacji tworzywa – mówi.

 

 

Stypendium na dalsze badania o światowym potencjale

 

 

Stypendium FNP w wysokości 30 tys. zł wspomoże dalsze badania dr inż. Macieja Pilcha nad rozwiązaniami o światowym potencjale technologicznym. – Bardzo cieszę się, że Fundacja na rzecz Nauki Polskiej doceniła mój dorobek naukowy i przyznała mi stypendium “START”. Uzyskane środki bardzo mi pomogą w dalszym rozwoju kariery naukowej, powiększeniu zakresu moich badań o dodatkowe elementy, ale też w poszerzaniu mojej wiedzy i kompetencji podczas naukowych wyjazdów i szkoleń  – mówi laureat prestiżowego programi FNP.

 

 

Program “START” Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, realizowany od 1993 roku, jest najstarszym w Polsce programem stypendialnym. Powstał, aby wspierać wybitnych młodych uczonych, którzy nie ukończyli 30 lat i zachęcać ich do dalszego rozwoju naukowego. Laureaci otrzymują roczne stypendium, które mogą przeznaczyć na dowolny cel. Głównym kryterium konkursowym oceny kandydata jest jakość i oryginalność jego dotychczasowego dorobku naukowego oraz jego najważniejsze osiągnięcie badawcze. Ocena wniosków składa się z kilku etapów i odbywa się w systemie “peer review” przez uczonych będących uznanymi autorytetami w danej dziedzinie nauki.

« powrót