To, co wydarzyło się w 1989 roku w Polsce, nazywane jest „cudem gospodarczym” i zazwyczaj łączone z uwolnieniem biznesu. Warto jednak pamiętać, że również w polskiej myśli naukowej dokonały się „cuda”. Szczęśliwie, zmiana ustroju nastąpiła niemal w samych początkach światowego internetu, co pozwoliło uniknąć technologicznego zacofania. Jak dziś prezentują się owoce przemiany gospodarczej w sektorze kreatywnym i badawczym? Co dzięki rozwojowi nauki zyskuje nasza gospodarka? Jakie „cuda” wpłyną na nasze życie najbardziej i dlaczego? Oto zestawienie 7 najciekawszych wynalazków ostatnich lat!
Gdy w Polsce dokonywała się przemiana ustrojowa, Olga miała zaledwie 7 lat. W ostatnim czasie znalazła się w rankingu „50 najbardziej kreatywnych w biznesie” magazynu BRIEF, a raptem przed kilkoma dniami jej firma, Saule Technologies, została obwołana „Startupem Roku 2014” – nagrodę laureatce wręczył Radosław Sikorski. – Serce mi rośnie, że tylu młodych Polaków robi coś pozytywnego i że zostaje w kraju – mówił do zgromadzonych marszałek Sejmu. Mało? Za swoje odkrycie młoda naukowiec odebrała z rąk wiceprzewodniczącej Komisji Europejskiej także nagrodę Photonics21.
Za co te wszystkie wyróżnienia? Saule Technologies komercjalizuje opracowaną przez Olgę Malinkiewicz „niskotemperaturową technologię wytwarzania elastycznych ogniw fotowoltaicznych na bazie perowskitów”. Perowskity to wszystkie materiały, które mają taki sam układ atomów jak tytanian wapnia. Ich główną właściwością jest pochłanianie światła. Możliwe będzie więc przemienienie niemal każdej powierzchni w baterie słoneczne, ponieważ ogniwa wytwarza się w procesie mokrej chemii. To oznacza, że perowskity można po prostu nadrukować na szybę, dachówkę czy ścianę budynku. Możliwości produkcji energii ze słońca stają się tym samym nieograniczone. By rozwiązanie wprowadzić na rynek, Olga Malinkiewicz weszła w spółkę z Arturem Kupczunasem i Piotrem Krychem. Dowiedzieliśmy się, że firma jest w trakcie rozmów z inwestorami, dlatego ogranicza swoją obecność w mediach.
Space is More - polskie domy na Marsie?
Od lat łatwo można zauważyć, że polscy naukowcy są mocno zaangażowani w kosmiczne projekty. Choćby w ostatnim czasie usłyszeć mogliśmy, że stworzona przez Polaków aparatura Mopus, była jednym z instrumentów zamontowanych na lądowniku sondy Rosetta. Tego, który pod koniec zeszłego roku po raz pierwszy w historii osiadł na rozpędzonej komecie Churyumov-Gerasimenko. Kolejny sukces udało się odnieść ośmioosobowej grupie studentów Politechniki Wrocławskiej.
Młodzi naukowcy pod przewodnictwem doktoranta architektury Leszka Orzechowskiego zaangażowali się w konkurs organizowany przez Inspiration Mars. Był on kilkuetapowy, a pierwszym krokiem, małym dla ludzkości, choć sporym dla grupy zapaleńców, było zaprojektowanie załogowej misji przelatującej dookoła Marsa i lecącej z powrotem na Ziemię. W konkursie wystartowało 38 drużyn z 15 krajów. Nasza reprezentacja została zaproszona na finał do Stanów Zjednoczonych. Pieniądze na wyjazd zbierano w internecie. Choć naukowcy zakładali plan minimum (uzbieranie 4 tys. zł, by wysłać jednego członka ekipy), ostatecznie udało im się zdobyć ponad 91 tys. zł. Dzięki temu zaprezentowali się w centrum NASA. Choć ostatecznie konkursu nie wygrali, to zrobili objazd po okolicznych ośrodkach badawczych.
– Umówiliśmy spotkania lub zostaliśmy zaproszeni na różne uniwersytety, m.in. w Berkeley czy Stanford, byliśmy w kilku laboratoriach badawczych, w tym NASA AMES. Nikt inny tego nie zrobił, a na to zbieraliśmy głównie pieniądze: by polscy ambitni naukowcy mogli się zaprezentować i wykorzystać swoją szansę – mówi w rozmowie z nami Leszek Orzechowski, kierujący projektem. – Przyniosło to świetne efekty, NASA zaproponowało nam staże. W tej chwili nie możemy ich jeszcze zrealizować, ponieważ nie są spełnione pewne umowy międzynarodowe, ale to kwestia czasu – dodaje.
Naukowcy rozkręcili więc startup, w ramach którego rozpoczęli współpracę z Oskarem Ziętą, twórcą technologii pompowania przekrojów metalowych wewnętrznym ciśnieniem. Projektant odpowiedzialny jest także za pierwsze na świecie nadmuchiwane profile stalowe, które mają być wykorzystane w nowym projekcie Space is More – habitatach (domostwach) marsjańskich. Choć to dopiero projekt badawczy, to zespół studentów Politechniki Wrocławskiej jest przekonany, że współtworzy już podwaliny architektury marsjańskiej, czy szerzej – kosmicznej.
– Na tej podstawie powstają publikacje naukowe, m.in. o sposobach podtrzymywania życia, związanych z psychiką człowieka w przestrzeni kosmicznej, architekturą czy konstrukcją łazików. Efektem tego będzie nie tylko ogromna ilość wiedzy, którą wzbogacimy astronautykę, ale także zbadana technologia, która w przyszłości będzie mogła być wdrażana w przemyśle. Na świecie jest tylko kilka zespołów, które nad tym tematem pracują – podkreśla Orzechowski.
Zderzak Łągiewki
Lucjan Łągiewka to wynalazca i konstruktor odpowiedzialny za stworzenie rewolucyjnej metody zabezpieczania obiektów fizycznych przed skutkami zderzeń. Opracowana przez polskiego odkrywcę technologia umożliwia zredukowanie skutków zderzeń nawet o 90 proc.
I to właśnie Energetyczny Przetwornik Akumulacyjno-Rozpraszający, który zastosowany został w tak zwanym Zderzaku Łągiewki, otrzymał złoty medal na 38. Międzynarodowej Wystawie Innventions Geneva.
W tym najbardziej znanym prototypie Polaka zastosowano mechaniczny transformator energii kinetycznej (MTEK), który chroni pojazd oraz pasażerów przed skutkami kolizji drogowych. Możliwości wdrożenia metody wydają się jednak być nieskończone. Obecnie analizowane są różnorodne koncepcje w przemyśle kolejowym, stoczniowym, lotniczym, górniczym i maszynowym. Odkryciem Lucjana Łągiewki zainteresowana jest także Europejska Agencja Kosmiczna.
– Pierwsza prezentacja mojego zderzaka odbyła się w 1998 roku na stadionie miejskim w Kowarach. Na to wydarzenie przyszło z tysiąc mieszkańców. Kierowca rajdowy w Fiacie 126p, bez używania pasów bezpieczeństwa, z prędkością 60 kilometrów na godzinę uderzał w ten zderzak. Oczywiście – nic mu się nie stało. Przeciążenia, jakie tam powinny wystąpić, osiągałyby wielkość powyżej 110G (piloci F16 średnio poddawani są przeciążeniom około 3G, bardzo rzadko mogą mieć do 9G, ale tracą wtedy przytomność po kilku sekundach – red.) . Na tym pokazie było kilka stacji telewizyjnych, materiały były retransmitowane w Kanadzie, Stanach Zjednoczonych i w Japonii. Miałem nawałnicę zgłoszeń zainteresowanych tą technologią koncernów, ale im odmawiałem – tłumaczy w rozmowie ze mną inżynier. – Dlaczego? – pytam. – We mnie zawsze drzemał pierwiastek patriotyzmu. Nie wiem, czy to dobrze, czy to źle, ale postawiłem przed sobą cel, by technologię wdrażać w kraju. Zaznaczam, że nie chodzi tylko o zderzak, bo zastosowań mogą być setki – podkreśla Lucjan Łągiewka.
Ciekawi mnie, dlaczego do tej pory nikt w Polsce nie wykorzystuje tak ciekawej technologii. – W Polsce nie ma jeszcze zainteresowanego tym przemysłu – dopowiada syn Łągiewki, Przemysław. – Okres inkubacji wynalazków rozwijanych poza korporacjami jest bardzo długi. Zależy nam, by nie stracić kontroli nad innowacją – tłumaczy. W Polsce odmówiono rejestracji patentu, a w międzyczasie technikę zaczęli stosować Brytyjczycy. Od kilku lat trwa spór sądowy (przed Trybunałem Patentowym w Monachium) z uniwersytetem w Cambridge, w który zaangażowało się nawet Ministerstwo Nauki – choć później, gdy zgasły kamery, wycofało się z niego. W 2011 roku Energetyczny Przetwornik Akumulacyjno-Rozpraszający został okrzyknięty najlepszym na świecie wynalazkiem pierwszej dekady XXI wieku.
Tania produkcja grafenu
Choć materiał został opracowany przez naukowców rosyjskich, którzy w 2010 roku otrzymali za ten projekt Nagrodę Nobla, to właśnie zespół ekspertów z warszawskiego Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych (ITME) opracował technologię produkcji grafenu na skalę przemysłową. Grafen, czyli włókno węglowe twardsze kilkaset razy bardziej od stali, może zrewolucjonizować wiele gałęzi przemysłu i nauki. Do tej pory problem polegał na tym, iż materiał był niezwykle drogi w wytwarzaniu. Jednak dzięki badaczom pod kierownictwem dr Włodzimierza Strupińskiego, cenę jednego arkusza uda się najprawdopodobniej obniżyć do poziomu ceny produkcji... arkusza papieru.
– Opracowaliśmy oryginalną metodę produkcji grafenu, która nie polega na sublimacji, a na osadzaniu. Hodujemy kryształ przez dodawanie atomów węgla ze źródła węglowodoru, w procesie wysokotemperaturowym (w temperaturze 1600°C), przy bardzo niskim ciśnieniu – mówił w rozmowie z TVN24 BiS dr Strupiński. „Cud technologii” będzie można wykorzystać m.in. do przejrzystych, zwijanych w rolkę wyświetlaczy dotykowych, do produkcji energii odnawialnej z baterii słonecznych czy stworzenia niezwykle precyzyjnego sprzętu medycznego. Z kolei tlenek grafenu będzie mógł być wykorzystany w sensorach gazowych, a także, jak przewidują brytyjscy naukowcy, w leczeniu raka.
Craftinity – deep learning
Zespół badaczy pod kierunkiem Andrzeja Brożka postanowił zająć się, jako pierwsza firma w Polsce, komercyjnym wykorzystaniem deep learningu, a więc podzbioru szerokiej dziedziny sztucznej inteligencji. Zapytałem szefa startupu, na czym dokładnie polega ich pomysł na biznes.
– Na uczeniu hierarchicznych reprezentacji danych (w hierarchicznym modelu danych, każdy rekord, z wyjątkiem głównego, jest związany z dokładnie jednym rekordem nadrzędnym, jak np. w strukturze katalogów na dysku twardym komputera). W procesie konstruowania modeli uczenia maszynowego możemy zazwyczaj wyróżnić dwie fazy. W pierwszej tworzymy reprezentację danych, a w drugiej dokonujemy klasyfikacji lub regresji. Dotychczas około 90 proc. czasu naukowca zajmowało tworzenie reprezentacji danych. Sieci neuronowe (symulatory modeli matematycznych składające się z wielu wzajemnie połączonych sztucznych neuronów i naśladujący działanie biologicznych struktur mózgowych. Neurony w mózgu są bazą dla przetwarzania informacji i przechowywania wspomnień - red.) pozwalają na automatyzację tego etapu, czyli na wspomniane już wcześniej uczenie hierarchicznych reprezentacji danych – tłumaczy Brożek.
Jakie zastosowania może mieć taka technologia? – Bardzo szerokie. Od przewidywania, kiedy klient zechce odejść, przez segmentację rynku, która normalnie dla człowieka byłaby nieintuicyjna, po systemy rekomendacyjne (programy będą uczyć się naszych zachowań i gustów, a następnie podpowiadać interesujące nas propozycje, np. zakupowe), po wykrywanie nietypowych transakcji – na przykład oszustw – dodaje. Na świecie istnieje tylko kilka ośrodków z dużymi grupami specjalistów od deep learningu. Dominują tutaj Uniwersytety z Toronto, Montrealu, Nowego Jorku, Lugano, Stanford i Berkeley. Na AGH jest dwóch pracowników naukowych, z którymi Craftinity współpracowało. Jak zauważa Brożek, prestiżowa publikacja naukowa wydawana przez badaczy z Massachusetts Institute of Technology w 2013 roku nazwała deep learning „technologią roku”.
Pionowe siłownie wiatrowe
Pionowe siłownie wiatrowe – wynalazek z Podlasia – produkowane są w rodzinnej firmie Piskorzów. Jak wyjaśnia mi Sylwester Salach, odpowiadający za sprzedaż oraz komunikację
w przedsiębiorstwie, technologia stosowana przez ich firmę, ProEnergetyka, nie jest czymś zupełnie nowym. – Oś pionowa była znana od czasów starożytnych. Wynalazczość polega na tym, że puszczamy wiatr po obwodzie. Wykorzystujemy energię kinetyczną, którą zamieniamy na energię obrotową – podobnie jak w zderzaku pana Łągiewki – tłumaczy mi Salach.
Inną innowacyjną cechą tego rozwiązania jest modułowość, która sprawia, że można budować dowolnej wielkości segmenty przekazujące energię do generatora na dole. To daje wielkie możliwości lokalizacyjne, znacznie szersze, niż w przypadku ogromnych wiatraków, obecnie stosowanych do budowy farm wiatrowych. – To może być rewolucja. Dzięki tworzeniu dowolnej wielkości obiektów, mogą być one z powodzeniem stosowane na dachach budynków, jak i na przykład na statkach – dodaje mój rozmówca.
Na chwilę obecną funkcjonują trzy instalacje: w Gdańsku, Kodeniu i w Rzeszowie, ale już trwają rozmowy o postawieniu kilkunastu kolejnych. Zapytania ofertowe napływają z całego świata, m.in. z Niemiec, Wielkiej Brytanii, Rosji i krajów azjatyckich. – Na ten rok jednak naszym priorytetem jest Polska – podkreśla Sylwester Salach. Choć droższe od tradycyjnych rozwiązań, turbiny z poziomą osią obrotu cechują się większą o nawet 50 proc. wydajnością, niż dotychczas stosowane wiatraki. Można je zbudować w dwa miesiące, a stosunkowo niewielka wysokość pozwala ominąć formalności, jakie trzeba by załatwiać z lotnictwem.
Cudowna ciecz
Choć dyskusja o superwytrzymałych materiałach zdominowana została ostatnio przez grafen, zespół specjalistów z Instytutu Technologii Bezpieczeństwa Moratex w Łodzi, Politechniki Warszawskiej (PW) oraz Wojskowego Instytutu Technicznego Uzbrojenia, współdziałając w ramach programu SmartArmour chce udowodnić, ze jeszcze jest wiele do zrobienia w tym temacie.
Polacy zdołali opracować ciecz, która w chwili uderzenia, w ułamku sekundy, twardnieje. Grupą badawczą kieruje prof. Marcin Leonowicz z Wydziału Inżynierii Materiałowej PW. Projekt zastrzeżono już jako „inteligentne pancerze pasywne z zastosowaniem cieczy reologicznych ze strukturami nano” i nie trudno się domyślić, że głównym zastosowaniem może być przemysł zbrojeniowy.
Ciekawy jest zwłaszcza fakt, iż ciecz zachowuje swą konsystencję tak długo, jak długo nie zostanie energicznie zmieszana. Potem na chwilę przyjmuje właściwości ciała stałego, by ponownie wrócić do swojej pierwotnej postaci. Prócz kamizelek kuloodpornych, technologia mogłaby znaleźć zastosowanie w odzieży sportowej, np. dla motocyklistów, narciarzy, a także w budownictwie. Pojawiły się nawet pierwsze zapytania od światowych koncernów i agencji wojskowych, a 1,5-roczne prace nad technologią mogą zakończyć się seryjną sprzedażą jeszcze w tym roku.
Partnerem tekstów "25 lat rewolucji gospodarczej" jest PKN ORLEN.
Zobacz także artykuły z cyklu "25 lat rewolucji gospodarczej"