Instytut Podstawowych Problemów Techniki

Koordynator: Elżbieta Pieczyska

Zespół prowadzący: Justyna Chrzanowska, Maria Staszczak, Michał Majewski, Dominik Kukla, Jan Kraskowski, Artur Myczka.

Zespół realizował cztery pokazy, w tym podsumowującą całość krzyżówkę-konkurs.

Pokaz 1: Efekty pamięci kształtu w stopach z pamięcią kształtu TiNi (E. Pieczyska)

Pokazano przykłady różnych próbek stopów z pamięcią kształtu. Korzystając z wcześniej przygotowanych plansz omówiono strukturę, właściwości i zastosowania takich materiałów. Zaprezentowano, jak ich kształt i wymiary zmieniają się w zależności od temperatury otoczenia. Uczestnicy wykonywali samodzielne doświadczenia odkształcając próbki drutu, rozciągając sprężyny czy prostując spinacze wykonane z takiego materiału oraz materiału odniesienia. Następnie, po włożeniu do wody o odpowiednio podwyższonej temperaturze, elementy wykonane z takiego stopu powracały do pierwotnego (zapamiętanego) kształtu. Wykorzystując kolorowe plansze wyjaśniono, że obserwowane efekty zmiany kształtu wynikają z krystalograficznie odwracalnej przemiany martenzytycznej, która może być wywołana zmianą naprężenia lub temperatury.Omówiono zakres prac prowadzonych w tej tematyce w IPPT PAN, podkreślając współpracę zagraniczną, w szczególności z Japonią.

Pokaz 2. Zjawisko magnetyzmu (K. Golasiński)

Podczas pokazu zaprezentowano zjawisko magnetyzmu. Przedstawiono historię odkrycia tego zjawiska oraz wyjaśniono podstawy zasad jego działania w różnych obszarach medycyny. Wytłumaczono jakdziała rezonans magnetyczny i czym jest hipertermia magnetyczna. Zdrowieto też uroda i odżywianie. Przedstawiono wiec ponadto tajniki ferromagnetycznych lakierów do paznokci oraz kuchenki indukcyjnej. Pokazy obejmowały śpiewające magnesy oraz spektakularne działo Gausa, które obrazowały możliwości polamagnetycznego generowanego przez magnesy trwałe oraz przyciągały uwagę młodych adeptów nauki.

Pokaz 3. Modelowanie w biomechanice kości (M. Majewski)

Podczas Pikniku Naukowego 2016 wygłoszono wykład na temat biomechaniki, układu kostnego człowieka oraz koncepcji modelowania biomechaniki kości. Na potrzeby wykładu został zmontowany film z animacjami, które pomogły słuchaczom, również najmłodszym uczestnikom, pojąć ideę koncepcji symulacji numerycznych funkcjonalnej adaptacji kości. Ze względu na interdyscyplinarność tematu podczas prezentacji poruszano zagadnienia medyczne oraz mechaniczne. Wstęp przedstawił główne obszary badań biomechaniki, następnie zaprezentowano budowę kości człowieka podkreślając jej niejednorodną strukturę. Na zakończenie omówiono koncepcje modeli biomechaniki kości implementowane w symulacjach numerycznych. Dodatkowo zaprezentowano mechanizm dyskretyzacji obszaru zadania, wykorzystywany w Metodzie Elementów Skończonych, za pomocą schematycznej konstrukcji węzłów i funkcji kształtu.Wykonany w tym celu model z wykorzystaniem kolorowego styropianu oraz sprężynekzdecydowanie pomógł zrozumieć ideę dyskretyzacji oraz wzbudzał duże zainteresowanie uczestników.

Pokaz 4. Podsumowującą wszystkie pokazy Stoiska E7 IPPT PAN Krzyżówka-konkurs z nagrodami (M. Majewski).

Prowadzący: Marcin Lewandowski

Pokaz 1. Ultradźwiękowy przepływomierz dopplerowski

Podczas Pikniku pokazaliśmy działanie prostego ultradźwiękowego przepływomierza dopplerowskiego, który pozwala na badanie stanu układu sercowo-naczyniowego przez ocenę prędkości przepływu krwi. Każdy mógł się przekonać na sobie, słuchając sygnału dopplerowskiego w tętnicy promieniowej, jak aktywność fizyczna wpływa na prędkość przepływu krwi i tętno pracy serca.

Pokaz 2. Bezprzewodowe sensory medyczne

Drugim pokazem były bezprzewodowe sensory medyczne, które pozwalają na długookresowe monitorowanie wybranych parametrów fizjologicznych i ich przekazywanie do zdalnej bazy danych. Dzięki temu pacjent może być badany i monitorowany bez konieczności częstych wizyt w przychodni/szpitalu.