Z artykułu dowiesz się:
– jak doktorant z Madrytu znalazł się na Politechnice Białostockiej
– dlaczego Politechnika Białostocka okazała się idealnym miejscem do pracy naukowej
– jakie badania prowadził na Wydziale Budownictwa i Nauk o Środowisku, co badał na Wydziale Mechanicznym, a co było przedmiotem badań na Wydziale Elektrycznym
– jak doktorant z Hiszpanii postrzega potencjał Politechniki Białostockiej
Engerst Yedra na Politechnice Białostockiej prowadził badania nad zachowaniem się betonu, a także belek żelbetowych wykorzystując mikrosensory. W swojej pracy naukowej miał możliwość skorzystania z laboratoriów Wydziału Budownictwa i Nauk o Środowisku, Wydziału Elektrycznego i Wydziału Mechanicznego. Bo prowadzone przez doktoranta badania mają charakter interdyscyplinarny. Na Politechnikę Białostocką trafił nieprzypadkowo.
O Politechnice Białostockiej dowiedziałem się w biurze Eramsus+ na Uniwersytecie w Madrycie, na Uczelni , na której studiuję i robię doktorat – mówi Engerst Yedra. – W biurze Erasmus+ poinformowali mnie, że jest dobry uniwersytet techniczny w Polsce – Politechnika Białostocka z dobrymi relacjami miedzy naszymi uczelniami. To był pierwszy powód, dla którego wybrałem tę uczelnię.
Engerst Yedra jest doktorantem Wydziału Budownictwa Uniwersytetu w Madrycie.
Wydział, z którym możemy współpracować to Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku na Politechnice Białostockiej, ponieważ realizujemy podobne tematy naukowe – mówi doktorant z Hiszpanii.
Zmiany właściwości mieszanki i stwardniałego betonu to jeden z obszarów badań, jakie prowadzi Yedra. Wykorzystuje do nich mikrosensory.
Zanim mieszanka betonowa stwardnieje i zamieni się w beton przechodzi proces dojrzewania i twardnienia – przypomina dr hab. inż. Marta Kosior-Kazberuk, prof. PB. W swojej pracy naukowo-badawczej często zajmuje się zagadnieniami związanymi z monitorowaniem właściwości betonu.
Dojrzewanie betonu to czas, kiedy w twardniejącej mieszance zachodzą różnorodne zmiany – przypomina dr hab. inż. Marta Kosior-Kazberuk, prof. PB. – Wydziela się ciepło, zmienia się wilgotność – to wszystko można badać za pomocą sensorów. Służą one właśnie do monitorowania zmian w trakcie dojrzewania i twardnienia betonu, a potem do rejestracji zmian właściwości betonu w trakcie przechowywania gotowych elementów w różnych warunkach, symulujących środowisko eksploatacji.
Dzięki współpracy uczelni z Madrytu z Politechniką Białostocką Engerst Yedra mógł prowadzić swoje badania w obu uczelniach. W Białymstoku dodatkowo zyskał dostęp do doskonale wyposażonych laboratoriów na Wydziale Mechanicznym i Wydziale Elektrycznym.
Możemy wykonywać badania porównawcze – mówi Yedra. – W przypadku moich badań chodzi o nauki stosowane jak elektronika, programowanie czy data science i ich zastosowanie w projektach i badaniach naukowych.
Sensory pozwalają mierzyć przyrost wytrzymałości betonu, zmiany modułu Younga, czyli wielkość określającą sprężystość materiału przy rozciąganiu i ściskaniu – wyjaśnia prof. Kosior-Kazberuk. – Beton jest materiałem kapilarno-porowatym, a zatem reaguje na warunki, w jakich jest przechowywany – choćby wilgotność otoczenia. Wilgotność betonu ma wpływ na inne parametry betonu – choćby wytrzymałość. Próbka, mówiąc obrazowo – wyjęta z wody – ma zupełnie inną wytrzymałość niż sucha.
Elektronika, bazy danych, wspierają opracowanie i usystematyzowanie wyników badań.
Nie jest to może nowe zastosowanie elektroniki w badaniach betonów – mówi skromnie Yedra. – Niektóre elementy są bardziej wyszukane, nowe. Niektóre platformy Open Source jak Arduino, MicroPython możemy zastosować w tego typu badaniach naukowych
Doktorant bada również modele belek.
Symuluje warunki, w jakich może pracować belka żelbetowa i analizuje – jak się zmienia jej ugięcie, jak się zmieniają odkształcenia w strefie rozciąganej i ściskanej i wyznacza siłę niszczącą – tłumaczy prof. Kosior-Kazberuk. – Sensory, którymi posługuje się w swojej pracy doktorskiej Engerst Yedra, mogą być wykorzystywane do analizy odkształceń i deformacji w różnych punktach belki w trakcie jej obciążania.
Wyniki uzyskane podczas badań metodami konwencjonalnymi na przykład przy wykorzystaniu maszyn wytrzymałościowych możemy porównać z wynikami zarejestrowanymi za pomocą różnych platform takich jak Arduino, MicroPython – tłumaczy swoje działania na Politechnice Białostockiej Engerst Yedra. – Porównywane wyniki są niemal identyczne.
Dlaczego wykorzystanie mikrosensorów jest takie istotne?
Jest to tańszy i czasami szybszy sposób akwizycji danych – mówi Yedra. – Dzięki programowaniu możemy zarządzać wynikami badań. Mając dużą liczbę wyników testów, stosując bazy danych i machine learning, możemy przewidywać zachowanie się elementów budowlanych pod obciążeniem. To jest przestrzeń badawcza wielka jak morze. Można w niej pływać.
Jeżeli badamy beton, zwłaszcza modyfikowany dodatkami albo domieszkami, często analizujemy zmiany w jego mikrostrukturze – wyjaśnia prof. Kosior-Kazberuk.
Mierzymy ugięcie belek żelbetowych przy zastosowaniu konwencjonalnych sprzętów pomiarowych – opowiada o swoich badaniach Yedra. – Natomiast ja mierzę ugięcia za pomocą niskobudżetowych sensorów. Następnie porównamy wyniki badań. Sensory są tańsze niż konwencjonalne urządzenia pomiarowe.
W przypadku wszystkich kompozytów cementowych, ważne jest jak wygląda strefa kontaktowa zaczynu cementowego z kruszywem lub innymi dodatkami np. jakimś rodzajem włókien.
Ta właśnie strefa ma bardzo duży wpływ na właściwości wytrzymałościowe betonu – przypomina prof. Kosior-Kazberuk.
Badanie, które prowadził Engerst Yedra zostały wzbogacone analizami obrazów mikrostruktury wykonanymi za pomocą mikroskopu skaningowego na Wydziale Mechanicznym Politechniki Białostockiej
Część badań Engerst Yedra prowadził w laboratoriach Wydziału Elektrycznego Uczelni.
Na Wydziale Elektrycznym wykonywałem badania betonu zawierającego włókna optyczne pochodzące z recyklingu – wyjaśnia Yedra. – Dodawałem je do betonu recyklingowego. Mierzymy takie parametry jak wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu, ale także przenikanie światła przez beton.
Doktorant badał geopolimery z kruszywem pochodzącym z recyklingu z dodatkiem włókien polipropylenowych, a także włókien optycznych.
W pracy naukowej ważny jest nie tylko dostęp do laboratoriów, ale również życzliwe podejście kolegów naukowców.
Dla mnie było to więcej niż oczekiwałem – przyznaje Yedra. – Na Politechnice miałem dużo możliwości badań. Ludzie są bardzo dobrzy i skorzy do współpracy. Dla mnie to bardzo dobre doświadczenie.
Ale pobyt na Politechnice Białostockiej to nie tylko praca naukowa. Doktorantowi z Hiszpanii Białystok bardzo przypadł do gustu.
Lubię ciche miejsca – zdradza Yedra. – Miasto jest ciche i jest zielono.
Dlatego takie wymiany studentów i doktorantów w ramach programu Erasmus + budują i wzmacniają potencjał Politechniki Białostockiej. Dzięki takim działaniom rosną rzesze ambasadorów uczelni i województwa podlaskiego.
Nigdy tutaj nie byłem – przyznaje Engerst Yedra. – Nawet jeśli porówna się kraje z Unii Europejskiej takie jak Polska i Hiszpania, jest wiele różnic. Dzięki wymianom akademickim można pokazać mocne strony uczelni. Dzięki temu można mieć więcej możliwości rozwoju i być bardziej otwartym na świat. To także pozwala na lepsze relacje między dwiema społecznościami akademickimi.
Współpraca z Engerstem była bardzo ciekawa, a przy okazji nawiązała się współpraca Wydziału Budownictwa i Nauk o Środowisku z Wydziałem Elektrycznym na zupełnie nowym polu naukowo-badawczym – mówi dr inż. Julita Krassowska z Katedry Konstrukcji Budowlanych WBiNŚ. – Dzięki wizycie doktoranta z Hiszpanii przekonałam się, że nasze możliwości badawcze, potencjał Politechniki Białostockiej jest ogromny.
Badania wykonane w Politechnice Białostockiej zostaną wykorzystane do przygotowania rozprawy doktorskiej, ale również posłużą do przygotowania wspólnych publikacji naukowych, co znacząco zwiększy rozpoznawalność międzynarodową Politechniki Białostockiej i przyczyni się do jej umiędzynarodowienia – sumuje wizytę prof. Kosior-Kazberuk – rektor Uczelni. – Politechnika Białostocka jest przyjaznym miejscem do realizacji badań na poziomie międzynarodowym. Jesteśmy otwarci na współpracę międzynarodową – zapraszamy naukowców z całego świata do realizacji badań w naszej uczelni.
Autor: Jerzy Doroszkiewicz
