Robot wspomagający analizę elektrolitu w procesach fotokatalitycznych

Mechatronika i chemia – okazuje się, że te dwie dziedziny mogą mieć ze sobą dużo wspólnego. Studenci Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa Politechniki Gdańskiej w ramach pracy inżynierskiej zbudowali stanowisko badawcze, na którym będą pracować naukowcy z Katedry Technologii Środowiska Wydziału Chemii Uniwersytetu Gdańskiego. Projekt powstał w ramach współpracy Związku Uczelni Fahrenheita.

– Robot pozwoli nam wyeliminować pewne powtarzalne procesy, które nie są może bardzo pracochłonne, ale zajmują dużo czasu. Operator musi czekać kilka godzin, żeby wykonać powtarzalne pobieranie próbki. Ten konkretny robot został tak zaprojektowany, aby wspomóc nas w analizie elektrolitu w procesach fotokatalitycznych. Procesy te wykorzystujemy do degradacji zanieczyszczeń, które znajdują się w fazie wodnej, ale także do generowania wodoru czy fotokonwersji ditlenku węgla. Na tym etapie robot potrafi pobierać tylko próbki ciekłe, ale naszym kolejnym pomysłem jest współpraca w celu stworzenia robota, który będzie pobierał próbki gazowe – mówi prof. dr hab. inż. Adriana Zaleska-Medynska, kierowniczka Katedry Technologii Środowiska, dyrektorka FarU.

Bez obecności człowieka

Autorami pracy inżynierskiej są Jędrzej Słomiak, Jakub Łosiński i Karol Radowski. Najważniejszym wymogiem projektu było to, by urządzenie działało w sposób powtarzalny i niewymagający obecności człowieka.

– Eksperyment, w którym co godzinę pobierana jest jedna próbka, może trwać nawet osiem godzin. Chodziło nam o to, by nie trzeba było przez cały ten czas pilnować eksperymentu na miejscu – tłumaczy Jędrzej Słomiak, absolwent WIMiO.

Dziś wystarczy urządzenie odpowiednio ustawić, by pracowało samodzielnie.

Budowa urządzenia

– Naszym zadaniem było opracowanie urządzenia w sposób bezawaryjny. Pracowaliśmy nad tym bardzo długo. Napisaliśmy specjalny program, dzięki czemu udało nam się wyeliminować dużo zakłóceń i problemów – dodaje Jakub Łosiński, absolwent mechatroniki.

– Część elementów stanowiska badawczego wytworzyliśmy metodą druku 3D. Niektóre z nich są podatne na odgięcia. Nie tworzy to większych uszkodzeń w stanowisku. Jeśli jednak jakaś część urządzenia uległaby zniszczeniu, można ponownie ją wydrukować na podstawie stworzonych przez nas modeli – zaznacza Jędrzej Słomiak.

Fenomen na skalę kraju?

Jak podkreślają studenci WIMiO i naukowczynie z Wydziału Chemii Uniwersytetu Gdańskiego obecne podczas prezentacji, rozwiązanie absolwentów PG nie jest powszechne w Polsce. Inspiracją do jego budowy było zautomatyzowane laboratorium wykorzystywane przez naukowców z Wielkiej Brytanii.

– Większość podobnych układów wykorzystuje się do przeprowadzania samej fotokatalizy, a nie do procesu pobierania próbek. To, że są one pobierane co godzinę, a nie rzadziej, samo w sobie jest innowacyjne – mówi Karol Radowski.

Studenci chcą rozwijać swój projekt.

– Chcielibyśmy wykorzystać komputer zarządzający urządzeniem do tworzenia bazy danych, monitoringu online, aby móc pracować na urządzeniu zdalnie. Ciekawym rozwiązaniem byłoby dodanie kamery, czujników, które monitorowałyby np. poprawne założenie igły – podkreśla Jędrzej Słomiak.

Z pasją i zaangażowaniem

Opiekunem pracy był dr inż. Michał Mazur, a recenzentem dr hab. inż. Marek Galewski z Zakładu Mechatroniki, Instytutu Mechaniki i Konstrukcji Maszyn na Wydziale Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa Politechniki Gdańskiej.

– Samodzielne opracowanie od podstaw w pełni funkcjonalnego systemu do automatycznego pobierania próbek jest imponującym osiągnięciem. Panowie włożyli w to naprawdę dużo pracy – podsumowuje dr inż. Michał Mazur.

Związek Uczelni w Gdańsku im. Daniela Fahrenheita (FarU) powołano na wspólny wniosek rektorów Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego, Politechniki Gdańskiej oraz Uniwersytetu Gdańskiego. Działania związku koncentrują się na opracowaniu rozwiązań wspierających wspólne badania naukowe i prace rozwojowe, a także rekomendacji dotyczących konsolidacji lub powoływania nowych, międzyuczelnianych szkół doktorskich.

Źródło: Politechnika Gdańska

Czytaj także: Królewskie wyróżnienie dla badaczek świata nanostruktur