Działania Naukowe Młodych 2023

Opis projektu

Ser żółty stanowi źródło wartościowych składników odżywczych oraz związków prozdrowotnych w diecie człowieka. O jakości sera w znacznym stopniu decyduje ilościowy skład poszczególnych kwasów tłuszczowych wchodzących w jego skład. Oznaczanie kwasów tłuszczowych w serze jest istotne ze względu na ich wpływ na smak i teksturę produktu, jak również ze względu na potencjalny wpływ na żywienie i zdrowie człowieka. 
Oznaczanie i monitorowanie profilu kwasów tłuszczowych w serach odbywa się za pomocą różnych procedur analitycznych, opartych głównie na ekstrakcji tłuszczu i jego transmetylacji, połączonych z analizą chromatograficzną. Dobór odpowiednich metod przygotowania próbek sera odgrywa kluczową rolę w wydajnej ekstrakcji lipidów. Istnieje kilka metod oceny, które umożliwiają wybór najskuteczniejszej metody analizy kwasów tłuszczowych w próbce sera pod kątem zielonego charakteru metodyki analitycznej. W tym celu stosowane są znane oraz powszechnie stosowane narzędzia analityczne, takie jak Eko-Skala czy NEMI (National Environmental Method Index). Narzędzia te oparte są na przyznawaniu punktów karnych odpowiednio dobranym kryteriom, tj. wydajność analityczna, wpływ na środowisko czy też zrównoważony rozwój. Metoda, która uzyska najmniejszą liczbę punktów karnych jest metodą zalecaną do stosowania.
Celem niniejszego działania naukowego jest opublikowanie wyników badań na temat wyboru najefektywniejszej metody oznaczenia profilu kwasów tłuszczowych w próbce sera. W pracy tej zostaną porównane różne metody przygotowania próbek sera zarówno pod kątem analitycznym, jak i ekologicznym. Przeprowadzona zostanie rozbudowana analiza statystyczna otrzymanych wyników. Ustalenie najbardziej ekonomicznego i ekologicznego, jak również najmniej pracochłonnego sposobu przygotowania prób do oznaczeń będzie jednym z nadrzędnych celów badań. 

Project description

Cheese is a source of valuable nutrients and health-promoting compounds in the human diet. The quality of the cheese is to a large extent determined by the quantitative composition of individual fatty acids included in its composition. Determination of fatty acids in cheese is important because of their impact on the product’s taste and texture and the potential impact on human nutrition and health. 
The determination and monitoring of the fatty acid profile in cheeses are carried out by various analytical procedures, mainly based on fat extraction, combined with chromatographic analysis. The selection of appropriate methods for the preparation of cheese samples plays a key role in the efficient extraction of lipids. There are several assessment methods that allow the selection of the most effective method for the analysis of fatty acids in a cheese sample in terms of the green nature of the analytical methodology. For this purpose, well-known and commonly used analytical tools are used, such as Eco-Scale or NEMI (National Environmental Method Index). These tools are based on awarding penalty points to appropriately selected criteria, i.e. analytical performance, environmental impact, or sustainable development. The method with the fewest penalty points is the recommended method to be used.
The aim of this scientific activity is to publish the results of research on the selection of the most effective method for determining the fatty acid profile in a cheese sample. In this work, various methods of cheese sample preparation will be compared, both from an analytical and ecological point of view. An extensive statistical analysis of the obtained results will be carried out. Determining the most economical and ecological, as well as the least labor-intensive way of preparing samples for determination will be one of the overriding goals of the research.
 

Opis projektu

Elektrokardiogram (EKG) jest jedną z najbardziej niezawodnych metod oceny układu sercowo-naczyniowego. Można założyć, że fale składowe w sygnałach EKG stanowią unikalną cechę człowieka, ponieważ morfologia i amplitudy zarejestrowanych uderzeń zależą od wielu indywidualnych czynników. Ich ocena ma znaczenie w diagnozie różnych stanów kardiologicznych. Każda zmiana w regularnej sekwencji impulsów elektrycznych, definiujących zapis EKG, nazywana jest arytmią. Natomiast klasyfikacja arytmii odgrywa ważną rolę w diagnostyce chorób serca. W literaturze proponowane są różne podejścia w zakresie metod uczenia maszynowego do klasyfikacji różnych rodzajów arytmii. Chociaż posiadają one wspólne cechy, jak te oparte na architekturach głębokiego uczenia się, to nieznaczna część tych prac uwzględnia etap wstępnej ekstrakcji cech z sygnału EKG. Ponadto, w większości proponowanych prac badania realizowane są w obrębie tej samej grupy pacjentów, nie uwzględniając zmienności jaka występować może w schemacie między pacjentami. Skuteczność klasyfikacji wzorców EKG zależy głównie od charakterystyki cech wyodrębnionych z sygnału EKG oraz modelu klasyfikatora. Zautomatyzowana klasyfikacja uderzeń serca została opisana przez wielu badaczy, przy użyciu różnych funkcji reprezentujących EKG i wielu metod klasyfikacji. Ogólnie rzecz biorąc, cechy rytmu serca obejmują morfologię EKG, cechy interwałów serca (cechy czasowe), korelacje uderzeń i inne. Celem procesu klasyfikacji jest natomiast uzyskanie inteligentnego modelu, który jest w stanie przyporządkować dowolny sygnał bicia serca do określonego typu bicia serca. Obszarem zainteresowań objęte zostanie zagadnienie ekstrakcji cech i klasyfikacji sygnału EKG. W zagadnieniu klasyfikacji wykorzystane zostaną metody uczenia maszynowego, w tym autorskie modele sieci neuronowych. Wydajność podejścia podniosą cechy wyodrębnione w domenie czasu i/lub dziedzinie częstotliwości z sygnałów EKG, wskazujące na różne zmienności rytmu serca.

Project description

The electrocardiogram (ECG) is one of the most reliable methods for assessing the cardiovascular system. It can be assumed that the component waves in ECG signals are a unique feature of humans, since the morphology and amplitudes of the recorded beats depend on many individual factors. Their evaluation is important in the diagnosis of various cardiac conditions. Any change in the regular sequence of electrical impulses that defines the ECG recording is called an arrhythmia. In turn, the classification of arrhythmias plays an important role in the diagnosis of heart disease. Different approaches in machine learning methods for classifying different types of arrhythmias have been proposed in the literature. Although they share common features, such as those based on deep learning architectures, a negligible portion of these works consider the step of initial feature extraction from the ECG signal. In addition, in most of the proposed works, the studies are performed within the same group of patients, not taking into account the variability that may exist in the pattern between patients. The effectiveness of ECG pattern classification depends mainly on the characteristics of the features extracted from the ECG signal and the classifier model. Automated classification of heartbeats has been described by many researchers, using a variety of ECG representative features and multiple classification methods. In general, heartbeat features include ECG morphology, heart interval features (temporal features), beat correlations and others. The goal of the classification process, on the other hand, is to obtain an intelligent model that is able to assign any heartbeat signal to a specific type of heartbeat. The area of interest will be the issue of feature extraction and classification of the ECG signal. The classification issue will use machine learning methods, including proprietary neural network models. The efficiency of the approach will be enhanced by features extracted in the time domain and/or frequency domain from ECG signals, indicating various heartbeat variations.
 

Opis projektu

Kultura organizacyjna jest bardzo ważnym aspektem funkcjonowania każdej organizacji we współczesnych warunkach gospodarczych. Odnosi się ona do wspólnych wartości, przekonań, zachowań i postaw, które charakteryzują firmę lub organizację. Kultura organizacyjna może mieć znaczący wpływ na tworzenie się środowiska pracy i sposobów, w jaki pracownicy wchodzą ze sobą w interakcje, a w końcowym efekcie może wpływać to na osiągany sukces przedsiębiorstwa. Odgrywa ona kluczową rolę we wdrażaniu zasad zrównoważonej turystyki. Zrównoważona turystyka obejmuje względy ekonomiczne, społeczne i środowiskowe, aby zapewnić przyszłym pokoleniom czerpanie korzyści z wartości naturalnych i historycznych miejsc o walorach determinujących atrakcyjność turystyczną. Aby osiągnąć ten cel, organizacje muszą włączyć zrównoważone praktyki do swojej kultury i działań.
Aby zapewnić integrację praktyk zrównoważonej turystyki z kulturą organizacyjną, przedsiębiorstwa powinny ustalić jasne cele i zadania, przeszkolić pracowników w zakresie zasad zrównoważonej turystyki i zaangażować wszystkich pracowników we wdrażanie zrównoważonych praktyk. Ponadto mogą ubiegać się o certyfikaty i akredytacje, takie jak ekocertyfikacja lub certyfikacja zrównoważonej turystyki, aby wykazać zaangażowanie w zrównoważony rozwój.
Kultura i praktyki organizacyjne odgrywają kluczową rolę w promowaniu zrównoważonej turystyki. Dbając o środowisko naturalne, angażując lokalne społeczności, przestrzegając standardów etycznych i integrując zrównoważone praktyki ze swoją kulturą i działalnością, organizacje mogą przyczynić się do bardziej zrównoważonej przyszłości zarówno dla branży turystycznej, jak i dla planety. Stanowi to także istotny czynnik determinujący zachowania nabywców usług turystycznych związany z wyborem miejsc oraz rodzaju usług.

Project description

Organizational culture is a very important aspect of the functioning of any organization in modern economic conditions. It refers to the shared values, beliefs, behaviors and attitudes that characterize a company or organization. Organizational culture can have a significant impact on the formation of the work environment and the ways in which employees interact with each other, and in the end this can affect the success of a company. It plays a key role in the implementation of sustainable tourism principles. Sustainable tourism encompasses economic, social and environmental considerations to ensure that future generations benefit from the natural and historical values of places with qualities that determine tourist attraction. To achieve this goal, organizations must integrate sustainable practices into their culture and operations.
To ensure that sustainable tourism practices are integrated into organizational culture, companies should set clear goals and objectives, train employees in sustainable tourism principles, and involve all employees in implementing sustainable practices. In addition, they can apply for certifications and accreditations, such as eco-certification or sustainable tourism certification, to demonstrate a commitment to sustainability.
Organizational culture and practices play a key role in promoting sustainable tourism. By caring for the environment, engaging local communities, adhering to ethical standards and integrating sustainable practices into their culture and operations, organizations can contribute to a more sustainable future for both the tourism industry and the planet. It is also an important determinant of tourism buyers' behavior related to their choice of destinations and type of services.
 

Opis projektu

W przemyśle maszynowym każda odpowiedzialna konstrukcja poddawana jest szeregowi badań i analiz. Parametry materiału, z którego wytworzona jest dana maszyna, w znaczącym stopniu definiują długość jej bezawaryjnego użytkowania. W przypadku materiałów metalowych niezwykle ważna jest znajomość własności zmęczeniowych. Charakter występujących obciążeń zmiennych determinuje liczbę cykli do wystąpienia uszkodzenia, a więc też okres bezawaryjnej eksploatacji maszyny. Posiadając odpowiednie narzędzia i metody badawcze możliwe jest prognozowanie trwałości zmęczeniowej. W realizowanej pracy w ramach konkursu „Działania Naukowe Młodych” przeprowadzone zostaną badania zmęczeniowe na jedynej w Polsce ultrasonicznej maszynie wytrzymałościowej znajdującej się na wyposażeniu Laboratorium Badań Materiałów i Konstrukcji Wydziału Inżynierii Mechanicznej Politechniki Bydgoskiej. Urządzenie pozwala generować obciążenie zmienne o częstotliwości 20 kHz, czyli o wartości 1000-krotnie wyższej niż w przypadku tradycyjnych hydraulicznych maszyn wytrzymałościowych. Częstotliwość ta pozwala znacząco skrócić czas pojedynczego badania. Tradycyjne hydrauliczne maszyny wytrzymałościowe osiągają 10 mln cykli w czasie 11 dni, korzystając z maszyny ultrasonicznej ten czas skraca się do 8 minut. System ten pozwala badać materiały konstrukcji osiągających niekiedy trwałości rzędu 100 mln – 10 mld cykli (silniki samochodowe i okrętowe, napędy kolei wysokich prędkości, elementy turbin). Zakres takiej trwałości określanej mianem gigacyklowej, z racji ograniczeń związanych z czasem badania, został do tej pory stosunkowo słabo zbadany. W ramach planowanych działań zostaną przeprowadzone kompleksowe badania zmęczeniowe w zakresie wysoko- i gigacyklowym stopu aluminium o podwyższonych własnościach wytrzymałościowych. Badania właściwe poprzedzone zostaną przeprowadzeniem badań wstępnych oraz opracowaniem geometrii próbki o częstotliwości rezonansowej równej 20 kHz. Program badań właściwych przewiduje zastosowanie obciążeń o różnych parametrach. Wyniki pozwolą opracować charakterystykę opisującą wysoko i gigacyklowe własności zmęczeniowe stopu aluminium. W ramach pracy doktorskiej posłuży ona do opracowania uniwersalnej metody szacowania trwałości zmęczeniowej uwzględniającej różne typy charakterystyk zmęczeniowych.

Project description

In the machinery industry, every responsible construction is subjected to a series of tests and analyses. The parameters of the material from which a machine is manufactured significantly define the length of its trouble-free use. For metallic materials, it is extremely important to know the fatigue properties. The nature of the changing loads that occur determines the number of cycles to failure, and therefore the failure free life of the machine. With the right research tools and test methods, it is possible to predict fatigue life. In the work carried out as part of the "Scientific Activities of the Young" competition, fatigue tests will be conducted on the only ultrasonic testing machine in Poland, which is on the equipment of the Materials and Structures Testing Laboratory of the Faculty of Mechanical Engineering at the Bydgoszcz University of Science and Technology. The device can generate a changing loads with a frequency of 20 kHz, which is 1000 times higher than traditional hydraulic testing machines. This frequency allows to significantly reduce the time of a single test. Traditional hydraulic testing machines achieve 10 million cycles in 11 days, using an ultrasonic machine this time is reduced to 8 minutes. This system makes it possible to test construction materials that sometimes reach durability of 100 million - 10 billion cycles (car and ship engines, high-speed rail drives, turbine components). The scope of such durability, referred to as gigacycle regime, due to limitations related to the time of testing, has so far been relatively poorly investigated. As part of the planned activities, comprehensive fatigue tests will be carried out in the high cycle and gigacycle regime of high strength aluminum alloy. Proper tests will be preceded by preliminary tests and the design of a specimen geometry with a resonance frequency of 20 kHz. The program of proper tests provides for the use of loads with different parameters. The results will allow to develop a characteristic describing the high cycle and gigacycle fatigue properties of aluminum alloy. As part of the doctoral thesis, it will be used to develop a universal method of fatigue life estimation, taking into account various types of fatigue characteristics.
 

Opis projektu 

W ramach Działania zostaną opublikowane wyniki badań dotyczących zastosowania algorytmów uczenia maszynowego w analizie danych uzyskanych z optoelektronicznego czujnika współczynnika załamania cieczy. Współczynnik załamania światła jest jednym z najważniejszych parametrów opisujących materię, pozwala m.in. na określenie stężenia substancji w roztworze. Czujniki umożliwiające pomiary współczynnika załamania światła są stosowane m.in. w przemyśle spożywczym, kontroli procesu i jakości, czy w pomiarach biologicznych. Istnieje zatem potrzeba opracowania metod pozwalających na jego precyzyjne określenie. Zaproponowany system łączy w sobie zalety pomiarów optycznych oraz uczenia maszynowego. Optyczne metody pomiarowe zyskały popularność dzięki dobrym parametrom metrologicznym, relatywnie niskiemu kosztowi wytworzenia oraz możliwości wykonania nieniszczącego i bezkontaktowego pomiaru. Z kolei zastosowanie uczenia maszynowego zapewnia szybką i kompleksową analizę danych. Proponowany projekt wpisuje się w światowe trendy badawcze mające na celu zwiększenie możliwości optycznych systemów pomiarowych poprzez wykorzystanie uczenia maszynowego w analizie danych. 

Project description

Within this Action, the results of research on the use of machine learning algorithms in the analysis of data obtained from an optoelectronic sensor of the refractive index of liquids will be published. The refractive index is one of the most important parameters describing substances, allowing for example determination of the substance concentration in a solution. Sensors for measurements of the refractive index are used, among others, in the food industry, process and quality control or in biological measurements. Therefore, there is a need to develop methods allowing for its precise determination. The proposed system combines the advantages of optical measurements and machine learning. Optical measurement methods have gained popularity due to good metrological parameters, relatively low cost of production and the ability to perform non-destructive and non-contact measurements. On the other hand, the use of machine learning ensures fast and comprehensive data analysis. The proposed project is in line with global research trends aimed at increasing the capabilities of optical measurement systems through the use of machine learning in data analysis. 
 

Opis projektu

Jednym z rozwiązań umożliwiających redukcję masy środków technicznych jest stosowanie hybrydowych laminatów zbudowanych na bazie chemoutwardzalnych żywic wzmacnianych włóknami z materiałów  o wysokiej wytrzymałości, w tym przede wszystkim włóknami szklanymi, węglowymi lub aramidowymi, zawierających dodatkowo warstwy metalowe (FML). Nowszym rozwiązaniem są hybrydowe materiały kompozytowe, w których jako osnowa stosowane są konstrukcyjne polimery termoplastyczne. Próby zastosowania polimerów termoplastycznych w miejscu tworzyw termoutwardzalnych umożliwiają uzyskanie lepszych własności udarnościowych oraz wyższej odporności na pękanie, ale również krótszego czasu przetwarzania. Tego typu laminaty są jednak niewystarczająco opisane w zakresie ich właściwości mechanicznych, co uzasadnia przeprowadzenie zarówno badań poznawczych jak i weryfikacyjnych zmierzających do ich praktycznego zastosowania w budowie i konstrukcji maszyn.

Project description

One solution for reducing the weight of technical measures is the use of hybrid laminates built on the basis of chemically-cured resins reinforced with fibres from high-strength materials, primarily glass, carbon  or aramid fibres, additionally incorporating metal layers (FML). A more recent development is hybrid composite materials, which use engineering thermoplastic polymers as the matrix. Attempts to use thermoplastic polymers in place of thermosetting plastics enable better impact properties and higher fracture toughness, but also shorter processing times. However, such laminates are relatively poorly described in terms of their mechanical properties, which justifies both exploratory and verification studies aimed at their practical application in mechanical engineering and construction.
 

Opis projektu

Wirtualna rzeczywistość przestała być tylko marzeniem. Dotknąć ekscytujący świat iluzji cyfrowej dzisiaj ma możliwość prawie każdy. Wirtualny świat to niezwykle atrakcyjny, wizualny pokaz dla odbiorców o każdym wieku. Można go odtwarzać i udostępniać prawie w dowolnym miejscu. Walory edukacyjne są tu przy okazji radosnych przeżyć pozwalając doświadczyć historycznych momentów mając wrażenie podróży w czasie. Dzięki nowym technologią możemy skanować istniejące części miasta, zmieniać ich wygląd dopasowując do pewnej epoki. Odbudowywać zniszczone w realności obiekty, rekonstruować konkretne przestrzenie, budząc różne emocje. Lub tworzyć nowy świat ze swoimi zasadami fizyki, niestandardowym wyglądem, nowymi cechami nie możliwymi do zrealizowania w realności. 
Przedmiotem badań w pracy jest wirtualna rekonstrukcja synagogi, która od wielu lat ma zmienioną swoją funkcję. Celem pracy jest przedstawienie bardzo skomplikowanego procesu tworzenia wirtualnej rekonstrukcji, przed rozpoczęciem i w trakcie, którego twórca musi posiadać rozległą wiedzę teoretyczną i praktyczną. Od strony teoretycznej – konieczne jest uzyskanie maksymalnej ilości informacji o obiekcie. Natomiast od strony praktycznej – musiałby poznać wszystkie narzędzia do prawidłowego zaprojektowania wirtualnej przestrzeni. 
Problemem badawczym jest sama wirtualna rzeczywistość. W moim przypadku różnica polega na opisaniu tego czym jest i jak działa przedmiot badań. Celem opisu jest wyjaśnienie podziału wirtualności, sposobu działania w niej oraz perspektywy jej rozwoju. Przedmiot badawczy uwierzytelnia opis problemu badawczego. 
Zostały poruszone następujące pytania: Czy możemy zachować na dłużej to co dla nas jest cenne? Czy wirtualna rzeczywistość jest elementem czy narzędziem sztuki albo jej przyszłością? Czy możemy pokazać dzieło sztuki komuś, kto znajduje się tysiące kilometrów od nas? A jeśli chcemy cofnąć się w czasie i zobaczyć, jak żyli nasi przodkowie, albo pokazać przestrzeń, która dopiero powstanie – czy jest to możliwe? 

Project description

Virtual reality is no longer just a dream. Touching the exciting world of digital illusion today is a possibility for almost everyone. Virtual world is an extremely attractive, visual show for audiences of all ages. It can be played and shared almost anywhere. Educational values are here at the same time joyful experience allowing to experience historical moments having impression of travel in time. Thanks to new technologies we can scan existing parts of the city, change their appearance to fit a certain era. Rebuild objects destroyed in reality, reconstruct specific spaces to evoke different emotions. Or create a new world with its own rules of physics, non-standard appearance, new features not possible to achieve in reality. 
The subject of the study in the paper is a virtual reconstruction of a synagogue that has had its function changed for many years. The purpose of the work is to present a very complicated process of creating a virtual reconstruction, before and during which the creator must have extensive theoretical and practical knowledge. From the theoretical side - it is necessary to obtain the maximum amount of information about the object. And from the practical side - he would have to learn all the tools to properly design a virtual space. 
The research problem is virtual reality itself. In my case, the difference lies in describing what the research object is and how it works. The purpose of the description is to explain the division of virtuality, how to act in it and the prospects for its development. The research object authenticates the description of the research problem. 
The following questions were addressed: Can we preserve for the long term what is precious to us? Is virtual reality an element or tool of art or its future? Can we show a work of art to someone thousands of miles away? And if we want to go back in time and see how our ancestors lived, or show a space that is yet to be created - is it possible? 
 

Opis projektu

Polska jest trzecim największym producentem cukru w Unii Europejskiej. W ostatnich pięciu latach po wzroście powierzchni uprawy buraka cukrowego, w Polsce nastąpiła jej stabilizacja na poziomie 220-240 tysięcy hektarów. Uprawa ta zajmuje jedynie 2,2% udziału w strukturze zasiewów polskich gospodarstw, jednak burak cukrowy pozostaje bardzo ważną gospodarczo rośliną. Obecnie jego uprawą zajmują się wysoko wyspecjalizowane gospodarstwa, następuje intensyfikacja produkcji, o czym świadczy spadek liczby producentów przy jednoczesnym wzroście średniej powierzchni plantacji i stabilnej ogólnej powierzchni zasiewów w kraju. Stosunkowo niewielka liczba cukrowni zajmująca się przerobem surowca pozyskanego od rolników, skutkuje zbiorami tej rośliny od początku września, nawet do końca listopada. Zróżnicowany termin zbioru, a tym samym czas całkowitej długości wegetacji bezpośrednio wpływa na plon korzeni, koncentrację cukru oraz na zawartość niekorzystnych związków, obniżających wartość technologiczną surowca. Przeprowadzone dwuletnie badania nad wpływem terminu zbioru na plon korzeni, koncentrację cukru, zawartość azotu alfa-aminowego, sodu i potasu dostarczyły cennych wyników, których opracowanie i opublikowanie w czasopiśmie naukowym wzbogacą aktualny stan wiedzy. Wartość naukową i utylitarną podnosi objęcie badaniami czternastu odmianach buraka cukrowego, co pozwoli ocenić zmienność wewnątrzgatunkową badanych cech, w zależności od terminu zbioru. Opublikowana praca może stanowić źródło ważnych informacji zarówno dla producentów buraka cukrowego, doradców rolnych oraz podmiotów zajmujących się przetwórstwem. 

Project description

Poland is the third largest sugar producer in the European Union. In the last five years, after the increase in the area of sugar beet cultivation in Poland, it stabilized at the level of 220-240 thousand hectares. This crop occupies only 2.2% of the sowing structure of Polish farms, but sugar beet remains a very important crop economically. Currently, it is cultivated by highly specialized farms, and production is intensified, as evidenced by a decrease in the number of producers with a simultaneous increase in the average plantation area and a stable total sown area in the country. A relatively small number of sugar factories dealing with the processing of raw material obtained from farmers results in the harvest of this plant from the beginning of September, even to the end of November. The varied harvest date, and thus the time of the total length of vegetation, directly affects the root yield, sugar concentration and the content of unfavorable compounds that reduce the technological value of the raw material. Two-year research on the effect of the harvest date on root yield, sugar concentration, alpha-amino nitrogen, sodium and potassium content provided valuable results, the development and publication of which in a scientific journal will enrich the current state of knowledge. The scientific and utilitarian value is increased by the study of fourteen varieties of sugar beet, which will allow to assess the intra-species variability of the examined characteristics, depending on the date of harvest. The published work can be a source of important information for sugar beet producers, agricultural advisors and processing entities. 
 

Opis projektu

Jęczmień coraz częściej staje się składnikiem zdrowej żywności. Jedną z jego największych zalet dietetycznych jest zawartość znacznej ilości przeciwutleniaczy, czyli substancji, które unieszkodliwiają niebezpieczne dla zdrowia wolne rodniki. Ważną grupą antyoksydantów są związki fenolowe występujące w między innymi w roślinach zbożowych. Fenole jako składnik diety zapobiegają takim schorzeniom jak Alzheimer, Parkinson, czy choroba wieńcowa. 
Przedmiotem badań są dwa pierwotne genotypy jęczmienia Hordeum vulgare L. var. nigricans (Ser.) Körn i H. vulgare L. var. rimpaui Wittm tworzące ciemno zabarwione ziarniaki, których hodowcą jest Politechnika Bydgoska oraz porównawczo odmiana współczesna o żółtym zabarwieniu ziarna. Według wcześniejszych badań formy pierwotne cechują się znacznie większą koncentracją polifenoli w ziarnie niż odmiana współczesna. Koncentracja związków fenolowych w ziarnie zależy bowiem w znaczniej mierze od czynników genetycznych uprawianych roślin. Znaczny wpływ na tę cechę jakościową mają również warunki środowiskowe w trakcie wegetacji oraz technologia uprawy. 
Jednym z najważniejszych czynników wpływających na zawartość substancji fenolowych, ale również na plonowanie roślin jest nawożenie azotowe. Liczne badania dowodzą, że w warunkach komfortowego odżywienia tym składnikiem rośliny produkują i magazynują w ziarnie przede wszystkim białko. W warunkach niedoboru azotu, metabolizm roślin jest przekierowany na produkcję substancji bioaktywnych, takich jak związki fenolowe, które mają działanie obronne dla rośliny. W celu zwiększenia koncentracji związków fenolowych w ziarnie należało by ograniczyć nawożenie azotowe. Niedobór tego składnika powoduje jednak zmniejszenie plonu ziarna, który jest nadrzędnym celem uprawy. 
Celem badań jest określenie zróżnicowania profilu związków fenolowych (kwasów fenolowych, flawonoidów, fitomelaniny) oraz aktywności przeciwutleniającej ziarna pomiędzy pierwotnymi genotypami jęczmienia Hordeum vulgare L. var. nigricans (Ser.) Körn i H. vulgare L. var. rimpaui Wittm, a odmianą współczesną ‘Soldo’. Badania mają wykazać również w jaki sposób wzrastające nawożenie azotowe wpływa na potencjał antyoksydacyjny oraz zawartość polifenoli w ziarnie poszczególnych genotypów jęczmienia.
Otrzymane wyniki pozwolą na określenie optymalnej zarówno dla plonowania jak i zawartości substancji bioaktywnych, dawki nawożenia azotowego dla badanych genotypów jęczmienia. 

Project description

Barley is increasingly becoming an ingredient in health foods. One of its greatest dietary advantages is its content of significant amounts of antioxidants, i.e. substances that inactivate free radicals that are dangerous to health. An important group of antioxidants are phenolic compounds found in cereal plants, among others. Phenols as a dietary component prevent diseases such as Alzheimer's, Parkinson's and coronary heart disease. 
The subject of this study are two primary barley genotypes, Hordeum vulgare L. var. nigricans (Ser.) Körn and H. vulgare L. var. rimpaui Wittm, forming dark-coloured kernels, bred by the Bydgoszcz University of Technology, and a comparatively modern variety with yellow-coloured kernels. According to previous studies, the original forms are characterised by a significantly higher concentration of polyphenols in the grain than the modern variety. This is because the concentration of phenolic compounds in the grain depends largely on the genetic factors of the plants grown. Environmental conditions during vegetation and cultivation technology also have a significant impact on this quality trait. 
One of the most important factors influencing phenolic content, but also plant yield, is nitrogen fertilisation. Numerous studies show that under conditions of comfortable nutrition with this component, plants produce and store mainly protein in the grain. Under nitrogen-deficient conditions, plant metabolism is redirected towards the production of bioactive substances, such as phenolic compounds, which have a defensive effect on the plant. In order to increase the concentration of phenolic compounds in the grain, nitrogen fertilisation would have to be reduced. However, a deficiency of this nutrient results in a reduction in grain yield, which is the overriding goal of the crop. 
The aim of this study is to determine the variation in the profile of phenolic compounds (phenolic acids, flavonoids, phytomelanin) and grain antioxidant activity between the original barley genotypes Hordeum vulgare L. var. nigricans (Ser.) Körn and H. vulgare L. var. rimpaui Wittm, and the modern variety 'Soldo'. The study will also show how increasing nitrogen fertilisation affects the antioxidant potential and polyphenol content of the grains of the individual barley genotypes.
The results obtained will make it possible to determine the optimum dose of nitrogen fertilisation for the barley genotypes studied, both for yield and for the content of bioactive substances.
 

Opis projektu

W związku z celami klimatycznymi, przyjętymi przez Unię Europejską, poszukuje się rozwiązań pozwalających na ograniczenie emisji gazów cieplarnianych. Jednym z obszarów generujących znaczne ilości dwutlenku węgla jest transport. W celu obniżenia emisji dwutlenku węgla w tym obszarze, dąży się do zmniejszenia ilości energii zużywanej zarówno przez pojazdy spalinowe jak i elektryczne. Cel ten może zostać osiągnięty, między innymi poprzez zmniejszenie masy tych pojazdów, co bezpośrednio obniży ilość energii potrzebnej do ich napędzania. Masa wyrobów z tworzyw sztucznych, szeroko stosowanych w budowie pojazdów, może zostać znacznie obniżona w wyniku zamknięcia w ich strukturze porów gazowych. Jednakże, obecność porów w materiale może powodować obniżenie jego wytrzymałości, a także odporności na uderzenia. W celu zminimalizowania tego efektu, dąży się do uzyskania struktury zawierającej pory o jak najmniejszym rozmiarze, co wpływa na poprawę właściwości mechanicznych materiału porowatego.
Jedną z technologii, pozwalających na uzyskanie wytworów o drobnoziarnistej strukturze porowatej jest wtryskiwanie mikroporujące, polegające na zmieszaniu stopionego tworzywa z gazem, aby następnie przetłoczyć je do formy wtryskowej. Tworzywo pod ciśnieniem przyjmuje kształt gniazda formującego, a zamknięty w materiale gaz zaczyna się uwalniać, tworząc pory gazowe o małych rozmiarach. Dodatkowo, sterując parametrami takimi jak temperatura czy ciśnienie, możliwa jest kontrola rozrostu pęcherzyków gazowych, tak aby były one możliwie małe. 
Celem badań jest wyznaczenie kluczowych parametrów procesu wtryskiwania, pozwalających na uzyskanie elementów o obniżonej masie, przy najmniejszym możliwym spadku ich wytrzymałości i odporności na uderzenia. Uzyskane wyniki umożliwią zastąpienie elementów pojazdów wypraskami porowatymi o obniżonej gęstości. Zabieg ten pozwoli na ograniczenie zużycia paliw w transporcie, a co za tym idzie, obniżenie ilości emitowanego dwutlenku węgla.

Project description

In connection with the climate objectives of the European Union, solutions are sought to reduce greenhouse gas emissions. One of the areas that generate significant amounts of carbon dioxide is transport. In order to reduce carbon dioxide emissions in this area, efforts are being made to reduce the amount of fuel burned by cars and trucks, as well as trains. This goal can be achieved, among other things, by reducing the weight of these vehicles, which will directly reduce the amount of energy needed to propel them.
The weight of plastic products, widely used in the construction of vehicles, can be significantly reduced as a result of closing gas pores in their structure. However, the presence of pores in the material can reduce its strength as well as its impact resistance. In order to minimize this effect, the aim is to obtain a structure containing pores of the smallest possible size, which improves the mechanical properties of the porous material.
One of the technologies that allow to obtain products with a fine-grained porous structure is microcellular injection molding, which includes mixing the molten plastic with gas, and then pressing it into the injection mold. The plastic under pressure assumes the shape of the molding cavity, and the gas trapped in the material begins to release, creating small gas pores. In addition, by changing parameters such as temperature or pressure, it is possible to control the growth of gas pores so that they are as small as possible.
The aim of the research is to determine the parameters of the injection molding process, allowing to obtain elements with reduced weight, with the smallest possible decrease in their strength and impact resistance.
The obtained results will make it possible to replace vehicle elements with porous moldings of reduced density. This will help to reduce fuel consumption in transport and, consequently, to reduce the amount of carbon dioxide emitted.
 

Opis projektu

Oś jelita-mózg to dwukierunkowa komunikacja poprzez układ hormonalny i nerwowy. Metabolity bakterii i hormony gospodarza regulują homeostazę metaboliczną gospodarza, rozwój, zdrowie i zachowanie. Zmiany w składzie mikrobioty jelitowej mogą wpływać na zmiany w mózgu, takie jak zmiana stężenia monoamin w kluczowych obszarach mózgu. Dane literaturowe dowodzą, że obniżony poziom monoamin zwiększa liczebność bakterii chorobotwórczych, takich jak Escherichia coli, Clostridium perfringens i Salmonella spp. w jelitach kurcząt. Ukierunkowana modyfikacja mikrobioty jelitowej drobiu jest możliwa poprzez wczesnozarodkowe podawanie do jaja substancji bioaktywnych. W przeprowadzonym przez nas doświadczeniu w 12 dobie inkubacji jaj, do komory powietrznej znajdującej się wewnątrz jaja został podany in ovo postbiotyk (maślan sodu). Po wylęgu z dorosłych kurzych brojlerów pobrano pośmiertnie materiał biologiczny. W ramach wcześniej przeprowadzonego doświadczenia wykazano zmiany w modyfikacji mikrobioty jelitowej, co pozwala na postawienie hipotezy badawczej zakładającej, że podanie postbiotyku in ovo wpływa bezpośrednio na modyfikację mikrobioty jelitowej, a pośrednio na ekspresję genów w mózgu kurcząt brojlerów. Ponadto dane literaturowe wskazują, że podanie maślany sodu in ovo wpływa na rozwój kosmków jelitowych, a w konsekwencji na wzrost obfitości bakterii komensalnych w jelitach. Bakterie komensalne jelit uczestniczą w metabolizmie niestrawionych resztek pokarmowych, z których organizm czerpie dodatkową energię. Degradacja białek i węglowodanów dostarczonych z pokarmu wytwarza składniki neuroaktywne. Zmiany w obfitości bakterii korzystnych, jak i patogennych poprzez układ nerwowy będą oddziaływać na ekspresję genów mózgu. Proponowany projekt zakłada selekcję panelu genów mogących mieć związek z funkcjonowaniem osi jelitowo-mózgowej, a także analizę ekspresji wytypowanych genów metodą RT-qPCR. Tkanki do analiz zgromadzone zostały w ramach wcześniej realizowanego projektu.

Project description

The gut-brain axis is a two-way communication through the endocrine and nervous systems. Bacterial metabolites and host hormones regulate host metabolic homeostasis, development, health, and behavior. Changes in the composition of the gut microbiota may influence changes in the brain, such as changing the concentration of monoamines in key areas of the brain. Literature data prove that a reduced level of monoamines increases the number of pathogenic bacteria such as Escherichia coli, Clostridium perfringens and Salmonella spp. in the intestines of chickens. Targeted modification of the intestinal microbiota of poultry is possible through the early embryonic administration of bioactive substances to the egg. In our farm experiment, on the day 12 of egg incubation, a postbiotic (sodium butyrate) was administered in ovo to the air chamber inside the egg. Biological material was collected post-mortem from adult broiler chickens after hatching. As part of the previously conducted experiment, changes in the modification of the intestinal microbiota were demonstrated, which allows us to put forward a research hypothesis assuming that the administration of the postbiotic in ovo directly affects the modification of the intestinal microbiota, and indirectly affects the expression of genes in the brain of broiler chickens. In addition, literature data indicate that administration of sodium butyrate in ovo affects the development of intestinal villi and, consequently, an increase in the abundance of commensal bacteria in the intestines. Intestinal commensal bacteria participate in the metabolism of undigested food remnants, from which the organism draws additional energy. The degradation of proteins and carbohydrates supplied from food produces neuroactive ingredients. Changes in the abundance of both beneficial and pathogenic bacteria via the nervous system will affect brain gene expression. The proposed project involves the selection of a panel of genes that may be related to the functioning of the gut-brain axis, as well as the analysis of the expression of selected genes using the RT-qPCR method. Tissues for analysis were collected as part of a previously implemented project.
 

Opis projektu

Postępujące, antropogeniczne zmiany klimatu, objawiające się w występowaniu ekstremów pogodowych mają negatywny wpływ na ludzi, środowisko, produkcję roślinną i zwierzęcą. Co więcej, postępujący wzrost liczby ludności (estymowany na 9,7 miliarda ludzi przed 2050 rokiem) w perspektywie zmian klimatycznych wymusza zwiększenie nakładów wpływających na efektywność produkcji rolniczej. Jest to o tyle trudne, że coraz częstsze ekstrema pogodowe w bardzo dużym stopniu zaburzają procesy produkcji żywności  poprzez degradację, pustynnienie i erozję gleb. Oprócz tego, erozja może wystąpić na skutek niewłaściwej uprawy, co również istotnie wpływa na procesy produkcji roślinnej. Gdy mówimy o glebie, często myślimy o jej właściwościach fizycznych i chemicznych oraz o jej urodzajności. Pamiętajmy jednak o ważnej roli mikroorganizmów, które są niezbędnym ogniwem w krążeniu pierwiastków w przyrodzie oraz zwiększaniu żyzność gleby, a dla których  działalność człowieka może również przynosić negatywne skutki. Niniejsza publikacja pokazuje zmiany liczebności ważnych grup mikroorganizmów uczestniczących w przemianach węgla i azotu w glebie pod wpływem erozji gleb uprawnych. Samo badanie może przyczynić się do lepszego zrozumienia dynamiki zmian liczby mikroorganizmów w środowisku glebowym. Czas zobaczyć co w „glebie piszczy”.

Project description

Progressive, anthropogenic climate change, manifested in the occurrence of weather extremes, has a negative impact on people, the environment, and crop and livestock production. Furthermore, progressive population growth (estimated at 9.7 billion people before 2050) in the context of climate change necessitates increased inputs affecting the efficiency of agricultural production. This is all the more difficult because increasingly frequent weather extremes are disrupting food production processes to a very large extent through degradation, desertification, and soil erosion. In addition to this, erosion may occur as a result of improper cultivation, which also significantly affects crop production processes. When we talk about soil, we often think of its physical and chemical properties and its fertility. However, we should also bear in mind the important role of microorganisms, which are an essential link in the circulation of elements in nature and in increasing soil fertility, and for which human activity can also have negative effects. This publication shows changes in the abundance of important groups of microorganisms involved in soil carbon and nitrogen metabolism under the influence of erosion of cultivated soils. The study itself can contribute to a better understanding of the dynamics of changes in the number of microorganisms in the soil environment. It's time to keep your ear to the ground!
 

Opis projektu

Finansowane Działanie nosi tytuł „Weryfikacja autentyczności obrazu”. Ten temat jest bardzo istotny ze względu na wykładniczo rosnącą liczbę obrazów umieszczanych w Internecie. Od co najmniej 10 lat obserwujemy też znaczny wzrost dostępności programów graficznych umożliwiających edycję zdjęć. Aktualnie są one domyślnie zainstalowane na prawie każdym nowym telefonie komórkowym. Edycja zdjęcia może być wykonana na poziomie pikseli (np. zwiększenie jasności lub kontrastu zdjęcia) lub na poziomie kontekstu. Ten drugi sposób edycji jest znacznie bardziej niebezpieczny. Odpowiednia edycja zdjęcia może spowodować zupełną zmianę rzeczywistości przedstawionej na obrazie, a umieszczenie go w nowej formie w sieci (np. w mediach społecznościowych) może powołać do życia tzw. fake newsa. O tym, jak bardzo niebezpieczne i szkodliwe są fake newsy, mogliśmy się przekonać w trakcie pandemii COVID-19 lub wojny w Ukrainie, kiedy w sieci co chwilę pojawiały się jakieś niezweryfikowane, sensacyjne lub oburzające treści. Dlatego implementację automatycznej weryfikacji autentyczności obrazów należy traktować priorytetowo.
Dotychczasowe prace badawcze pokazały, że możliwe jest zastosowanie metod przetwarzania obrazu oraz technik uczenia maszynowego w celu automatycznej weryfikacji autentyczności obrazu, czyli podjęcia decyzji prawdziwy/autentyczny. W ramach działania zostanie dofinansowana publikacja w renomowanym czasopiśmie, która będzie zawierać podsumowanie kolejnego etapu badań.

Project description

The financed Action is titled "Image Authenticity Verification". This topic is very relevant due to the exponentially increasing number of images posted on the Internet. For at least 10 years, we have also observed a significant increase in the availability of graphics programs that enable photo editing. They are installed by default on almost every new mobile phone today. Photo editing can be done at the pixel level (e.g. increasing the brightness or contrast of the photo) or at the context level. This second way of editing is much more dangerous. Appropriate photo editing can cause a complete change of the reality presented in the image, and placing it in a new form on the web (e.g. in social media) can bring to life the so-called. fake news. We could see how dangerous and harmful fake news is during the COVID-19 pandemic or the war in Ukraine, when some unverified, sensational or outrageous content appeared on the web. Therefore, the implementation of automatic verification of the authenticity of images should be treated as a priority.
Previous research has shown that it is possible to use image processing methods and machine learning techniques to automatically verify the authenticity of an image, i.e. to make a authentic/forged decision. As part of the action, a publication in a well known journal will be financed, which will contain a summary of the next stage of research.
 

Opis projektu

Gleby płowe stanowią około 30% pokrywy glebowej Polski oraz mają decydujący wpływ na bezpieczeństwo żywnościowe naszego kraju. W Polsce północnej, gdzie dominuje rzeźba młodoglacjalna, często dochodzi do procesów erozyjnych, zwłaszcza dotyczy to gleb intensywnie użytkowanych rolniczo. Przyczynia się do togo również konwencjonalny systemu uprawy. Wybór systemu zrównoważonego pozwala na utrzymanie optymalnej zawartości składników pokarmowych w glebie oraz minimalizuje straty spowodowane ich migracją do wód powierzchniowych. Skutki intensywnego użytkowania gruntów ornych są widoczne w pokrywie glebowej większości krajów Unii Europejskiej, stanowiąc poważne zagrożenie dla utrzymania równowagi w agroekosystemach, w tym również w przebiegu procesu sekwestracji węgla. Nieodwracalnym efektem erozji uprawowej w terenie o zróżnicowanej rzeźbie jest nasilenie regularne ścinanie powierzchniowego poziomu oraz translokacja i akumulacja materiału glebowego w obrębie stoku. Erozja ta dotyczy głównie strat drobnych frakcji gleby oraz zubożenia w próchnicę i składniki pokarmowe. Celem pracy było określenie wpływu konwencjonalnego systemu uprawy na właściwości fizyczne, chemiczne oraz biologiczne gleb płowych na obszarze o zróżnicowanej rzeźbie terenu.

Project description

About 30% of Poland's soils are Luvisols, which significantly impact food security. Erosion processes frequently take occur in northern Poland, where young glacial relief predominates, especially on intensively cultivated soils. This process is also intensified by the conventional agricultural system. The choice of sustainable agriculture tillage maintains optimum nutrient content in the soil and minimizes losses due to their migration to surface waters. The effects of intensive arable land use are visible in the soil cover of most countries in the European Union, presenting a serious risk to the maintenance of the sustainability of agroecosystems, including the carbon sequestration process. The irreversible effect of arable erosion is the regular truncating of the upper horizon and the translocation and accumulation of eroded soil material within the slope. This erosion mainly relates to losses of fine soil fractions and depletion of humus and nutrients. This study's objective was to determine how a conventional tillage system affected the physical, chemical, and biological properties of Luvisols on terrain with varying relief.
 

Opis projektu

Jajo, zwłaszcza kurze, jest powszechnie znanym produktem spożywczym na całym świecie. Jest on bogatym źródłem białka oraz witamin. W krajach azjatyckich, popularnym produktem są również jaja kacze. W odróżnieniu od kurzych, są one większe, a także charakteryzuje je większa zawartość tłuszczu, co potencjalnie wpływa na „bogatszy smak”. Różnice dotyczą również jaj wylęgowych oraz ich wartości biologicznej ważnej dla prawidłowego rozwoju zarodków kaczych, co stanowi istotę reprodukcji i pozyskiwania wartościowych, w aspekcie cech użytkowych, ptaków. Czas inkubacji, a także warunki środowiskowe w czasie lęgu to kolejny aspekt różnicujący drób wodny (kaczki) od drobiu grzebiącego (kury). Znanym jest, iż w czasie inkubacji zachodzi wiele zmian w strukturach jaja wylęgowego, a wszystko związane jest z zapewnieniem zarodkowi możliwości rozwoju i zabezpieczeniem go przed niekorzystnymi czynnikami środowiskowymi. W ciągu 28 dni, w bardzo szybkim tempie, z trzech listów zarodkowych (w 1. dobie), rozwija się w pełni ukształtowane pisklę kacze. Poza rozwojem samego organizmu ptaka, dynamicznym procesem jest powstawanie czterech błon płodowych (owodni, omoczni, kosmówki i pęcherzyka żółtkowego). Płyny w tych błonach zaczynają wraz czasem inkubacji zwiększać objętość, a substancje odżywcze czerpane są z podstawowych składników morfologicznych, tj. białka i żółtka. Między tym strukturami dochodzi do wymiany białek, enzymów i wody. Każdy z tych elementów odgrywa istotną rolę m. in. jako bariera ochronna zarodka. Począwszy od prawidłowej budowy jaja, po cechy fizykochemiczne składników (w tym lepkość), aż po ich chemiczne właściwości, w tym hydrolityczne; bakteriostatyczne i bakteriobójcze. W badaniach własnych (DNM 5/2022), nad zmianami zachodzącymi w białku i płynie owodniowym w czasie wczesnego rozwoju embrionalnego kurcząt wykazano, iż powstawanie błon płodowych miało wpływ na lepkość oraz aktywność enzymatyczną lizozymu (muramidazy). Stwierdzono, iż dochodzi do uwadniania frakcji oraz przechodzenia płynów wraz z substancjami biologicznie czynnymi do owodni, którą charakteryzował na początku niski poziom lizozymu, a także do zwiększania lepkości białka w 6. dobie i ponownego jej spadku, co związane jest z powyższym. Zatem, znane są podstawy rozwoju embrionalnego i potencjalnie zachodzące zmiany w jaju, jednakże literatura dotycząca kaczek jest ograniczona. Celem badań jest analiza rozwoju embrionalnego kaczek oraz zmian zachodzących w trakcie inkubacji jaj wylęgowych.

Project description

The egg, especially of the hens, is a well-known food product worldwide. It is a rich source of protein and vitamins. In Asian countries, duck eggs are also a popular product. Unlike the hens, they are larger and have a higher fat content, potentially affecting the "richer taste." Differences also apply to hatching eggs and their biological value, which is essential for the proper development of duck embryos. It is the essence of reproduction and acquisition of valuable, in terms of utility features, birds. Incubation time and environmental conditions during hatching are other aspects that differentiate waterfowl (ducks) from gallinaceous poultry (hens). It is known that during incubation, many changes occur in the structures of the hatching egg, and everything is related to providing the embryo with the opportunity to develop and protecting it from adverse environmental factors. Within 28 days, at a rapid pace, from three germ layers (on the 1st day), a fully formed duckling develops. In addition to the development of the bird's organism, forming the four fetal membranes (amnion, allantois, chorion, and yolk sac) is a dynamic process. The fluids in these membranes increase in volume with the incubation time, and nutrients are drawn from the essential morphological components, i.e., albumen and yolk. Proteins, enzymes, and water are exchanged between these structures. Each of these elements plays an important role, e.g., as a protective barrier for the embryo. Beginning from the egg's correct structure to the components' physicochemical properties (including viscosity) to their chemical properties, including hydrolytic properties, bacteriostatic, and -cidal. Our research (DNM 5/2022) on the changes in the albumen and amniotic fluid during the early-mid embryonic development of chickens showed that the formation of amniotic membranes affected the viscosity and enzymatic activity of lysozyme (muramidase). The fraction was found to be hydrated, and fluids with biologically active substances passed into the amnion, characterized by a low level of lysozyme at the beginning. The albumen viscosity increased on the 6th day and decreased again, which is related to the above. Thus, the basics of embryonic development and the potential changes in the egg are known, but the literature on ducks is limited. The research aims to analyze the embryonic development of ducks and changes occurring during the incubation of hatching eggs.
 

Opis projektu

Bażant zwyczajny (Phasianus colchicus), zwany łownym, którego intensywny chów w celu pozyskiwania mięsa na terenie naszego kraju stanowi niszowy sektor produkcji rolno-spożywczej. Ważnym aspektem fermowego chowu bażanta jest jego przeznaczenie do prawidłowego funkcjonowania i realizacji gospodarki łowieckiej poprzez wprowadzanie ptaków na określone siedliska. Stanowi to jeden z głównych elementów utrzymania stabilnej liczebności populacji tego gatunku ptaka w środowisku naturalnym, zaraz obok łowieckiego pozyskiwania tylko samców. Ponadto, wiele gatunków bażantów (bażant złocisty, bażant diamentowy) utrzymywanych jest amatorsko, przez pasjonatów jako ozdoba przydomowych wolier wraz z innymi ptakami ozdobnymi. Mięso bażantów uważane jest za produkt o wysokich walorach odżywczych i atrakcyjnym profilu smakowo-zapachowym. W przypadku chowu i hodowli bażantów ciekawy aspekt stanowi różnorodność występowania barw skorupy jaj. Jaja mogą mieć skorupę od jasnobrązowej po zieloną, niebieską i zielono-niebieską. W dotychczasowych badaniach nad jakością lęgów bażantów wykazano istotne zależności między barwą skorupy a śmiertelnością zarodków. W nawiązaniu do badań, których główny przedmiot stanowiły lęgi bażantów, skupiały się one m. in. na masie jaj czy długości okresu przechowywania i ich wpływu na wskaźniki jakości lęgów. Istotę stanowi również skład morfologiczny jaj oraz zmiany zachodzące w poszczególnych strukturach jaj wylęgowych bażancich. Wielonienasycone kwasy tłuszczowe, do których zalicza się kwasy omega-3 (np. kwas α-linolenowy) i omega-6 (np. kwas linolowy), stanowią jeden ze składników fosfolipidów w błonach komórkowych. Przypisuje się im kluczową rolę w prawidłowym wzroście i rozwoju zarodków. Ponadto, regulują ekspresję genów oraz działają jako ligandy dla receptorów błonowych i czynników transkrypcyjnych. Celem planowanego działania naukowego jest ocena aktywności enzymatycznej lizozymu, lepkości białka i płynów z błon płodowych, a także zawartości kwasów tłuszczowych (żółtku) w różnych okresach inkubacji jaj bażanta łownego, a także ocenie jakości lęgów. Może to stanowić nowe ujęcie w aspekcie inkubacji jaj bażanta łownego, a w szczególności w kontekście zmian fizykochemicznych składników morfologicznych, mających istotne znaczenia dla rozwijającego się zarodka. Badania mają na celu poznanie biologii rozwoju embrionalnego bażanta łownego

Project description

The common pheasant (Phasianus colchicus), also known as the game pheasant, is intensively reared for meat in our country and is a niche sector of agri-food production. An important aspect of farm pheasant breeding is its intended use for adequately functioning and implementing the hunting economy by introducing birds to specific habitats. It is one of the main elements of maintaining a stable population of this bird species in the natural environment, next to the hunting of only males. In addition, many species of pheasants (golden pheasant, diamond pheasant) are kept amateurishly by enthusiasts as decorations of home aviaries together with other decorative birds. Pheasant meat is a product of high nutritional value and an attractive flavor and aroma profile. In the case of pheasant breeding, an interesting aspect is the variety of eggshell colors. Eggs can range in color from light brown to green, blue, and green/blue. In previous studies on the quality of pheasant broods, significant correlations between eggshell color and embryo mortality were demonstrated. The main subject of the these researches was pheasant broods, focused, among others, on the weight of eggs or the length of the storage period and their impact on hatch quality indices. The essence is also the morphological composition of the eggs and the changes occurring in the individual structures of hatching eggs of pheasants. Polyunsaturated fatty acids, which include omega-3 (e.g., α-linolenic acid) and omega-6 (e.g., linoleic acid), are one of the components of phospholipids in cell membranes. They are credited with a critical role in the proper growth and development of embryos. In addition, they regulate gene expression and act as ligands for membrane receptors and transcription factors. The planned scientific activity aims to assess the enzymatic activity of lysozyme, the viscosity of protein and fluids from fetal membranes, and the content of fatty acids (yolk) in various periods of incubation of pheasant eggs, as well as to assess the quality of clutches. It may be a new approach to the incubation of pheasant eggs, in particular in the context of changes in physicochemical traits and morphological components that are important for the developing embryo. The research is aimed at understanding the biology of embryonic pheasant development.
 

Opis projektu

Działanie naukowe jest kontynuacją programu badań z zakresu analizy połączeń spawanych stali ze stopem aluminium za pośrednictwem cienkościennego łącznika zgrzewanego wybuchowo. Obecnie tego typu struktury stosowane są z wykorzystaniem blach zgrzewanych wybuchowo o grubości minimum kilkunastu milimetrów. Istnieje jednak cała kategoria mniejszych obiektów technicznych, w których cienkościenne łączniki Al/Fe mogłyby z powodzeniem znaleźć zastosowanie. Hybrydowe połączenia z wykorzystaniem różnoimiennych materiałów pozwalają na uzyskanie struktur o różnych właściwościach, co z kolei przekłada się na poprawę osiągów wytwarzanych konstrukcji. Takie podejście pozwala na redukcję masy obiektów przy jednoczesnym zachowaniu wymagań wytrzymałościowych. 
Uzyskanie połączenia spawanego stali ze stopem aluminium za pośrednictwem cienkościennego łącznika zgrzewanego wybuchowo jest strukturą trudną technologicznie do osiągnięcia. Wynika to z odmiennych właściwości termo-fizycznych obu materiałów. W ramach przedsięwzięcia naukowego zakłada się analizę spoin metodami nieniszczącymi w celu oceny jakości ich wykonania. W zależności od zastosowanej metody badania te pozwolą na wykrycie wad spawalniczych oraz określenie ich kształtu i wielkości. Dzięki temu możliwe będzie ustalenie prawdopodobnych miejsc inicjacji pęknięcia w wyniku badań niszczących oraz wskazanie na jego przyczynę. Przeprowadzenie badań statycznych pozwoli na określenie wytrzymałości połączenia spawanego w warunkach obciążenia zginającego. W ramach działania naukowego przewiduje się także przeprowadzenie badań zmęczeniowych próbek krzyżowych poddanych zginaniu. Analiza literatury wskazuje na brak danych dotyczących badań w warunkach obciążenia zginającego krzyżowych połączeń spawanych stali ze stopem aluminium z wykorzystaniem cienkościennych łączników zgrzewanych wybuchowo.
Pomimo wykorzystywania tego typu struktur w przemyśle stoczniowym, Towarzystwa Klasyfikacyjne oraz Rejestry Statkowe określają kryteria wytrzymałościowe przede wszystkim dla jednorodnych złączy spawanych. Lepsze poznanie zjawisk zachodzących w tego typu połączeniach może przyczynić się do rozpowszechnienia ich stosowania w konstrukcjach lekkich.

Project description

The scientific activity is a continuation of the research program in the field of analysis of welded joints between steel and aluminum alloy by means of a thin-walled explosively welded trensition joint. Currently, structures of this type are used with the use of explosively welded sheets with a minimum thickness of several millimeters. However, there is a whole category of smaller technical objects in which thin-walled Al/Fe t could be successfully used. Hybrid connections using dissimilar materials allow for obtaining structures with different properties, which in turn translates into improved performance of the manufactured structures. This approach allows to reduce the weight of objects while maintaining strength requirements.
Obtaining a welded connection of steel with an aluminum alloy by means of a thin-walled explosive welded joint is a technologically difficult structure to achieve. This is due to the different thermo-physical properties of both materials. The research project assumes the analysis of welds using non-destructive methods in order to assess the quality of their performance. Depending on the method used, these tests will detect welding defects and determine their shape and size. Thanks to this, it will be possible to determine the probable places of crack initiation as a result of destructive tests and to indicate its cause. Carrying out static tests will allow to determine the strength of the welded joint under bending load conditions. As part of the scientific activity, it is also planned to carry out fatigue tests of cross-bend specimens. The analysis of the literature indicates the lack of data on tests under bending load of cross welded joints of steel with aluminum alloy using thin-walled explosively welded transition joints.
Despite the use of this type of structures in the shipbuilding industry, Classification Societies and Ship Registers define strength criteria primarily for homogeneous welded joints. Better understanding of the phenomena occurring in this type of connections may contribute to the dissemination of their use in lightweight structures.
 

Opis projektu

Smocking to technika manipulacji tkaniną, której początki sięgają trzynasto- lub czternastowiecznej Anglii. Polega ona na marszczeniu materiału poprzez zszywanie go w odpowiednich miejscach. To właśnie w Anglii, szczególnie w XVIII oraz XIX wieku, smocking stanowił niezwykle istotny element ubioru jakim były smocki – charakterystyczne koszule z gęstymi marszczeniami (smockingiem) przy kołnierzu. Tego typu część garderoby noszona była przez ludność wiejską i stanowi bardzo istotny detal angielskiego stroju ludowego. Smocking jest na tyle ciekawą formą pracy z tkaniną, zarówno pod kątem estetycznym jak 
i konstrukcyjnym, że nie umknęła ona zainteresowaniu projektantów. W 2014 roku Lidewij Edelkoort, jedna z najbardziej znanych prognostyków trendów, wraz z Philipem Fimmano zorganizowała w Holonie wystawę pt. „Gathering: from domestic craft to contemporary process”, na której zebrała najważniejsze projekty wykorzystujące tradycyjne rzemiosło, ze szczególnym zastosowaniem technik manipulacji tkaniną. Na ekspozycji znalazły się takie prace jak „Smock” – krzesło Patrici Urquioli, ikony hiszpańskiego designu; a także sofa „Chantilly” Ingi Sempe, niezwykle ważnej francuskiej projektantki. Smocking jako technika uprzestrzenniająca tkaninę, nadająca jej nowych walorów, zmieniająca sztywność, skalę czy kierunek jest tematem prowokującym do odkrywania kolejnych jego możliwości i zastosowań. Zaaplikowanie techniki do projektowania mebla jest zabiegiem stawiającym smockingowi nowe wymagania. Poprzez próby związane z różnorodnością tkanin, na których możliwe jest działanie oraz zestawianie uformowanych tkanin z innymi materiałami pojawia się szansa na otrzymywanie nowych form dających ciekawe efekty estetyczne jak i funkcjonalne.

Project description

Smocking is a fabric manipulation technique dates back to 13th or 14th century England. Smocking consists in gathering the fabric by sewing in the designated places. In England, especially in the 18th and 19th centuries, smocking was a very important part of smocks – characteristic shirts dense gathering (smocking) in the collar area. This kind of garment was worn by the rural population and it is a very important detail of English folk costume. Smocking is an interesting form of working with fabric in terms of both aesthetics and construction, and therefore it has not escaped designers’ notice. In 2014 Lidewij Edelkoort, one of the most famous trends forecasters, together with Philip Fimmano organized an exhibition in Holon titled „Gathering: from domestic crafts to contemporary process”. At the exhibition, Edelkoort presented the most important projects using traditional crafts, especially techniques of fabric manipulation. The exhibition included works such as "Smock" - a chair by Patricia Urquiola, icons of Spanish design; and the “Chantilly” sofa by Inga Sempe, an extremely important French designer. Smocking is a technique that gives the fabric space and new qualities, changes its stiffness, scale or direction, which is why it encourages to discover new possibilities and applications. The use of smocking in furniture design is a procedure that puts new expectations on smocking. Through tests related to various fabrics that are possible to use and by combining formed fabrics with other materials, there is a chance to obtain new forms that give interesting aesthetic and functional effects.
 

Opis projektu

W ostatnich latach obserwuje się rosnące zainteresowanie roślinami strączkowymi, w tym głównie fasolą i grochem, które stają się podstawą coraz popularniejszych diet roślinnych. Suche nasiona roślin strączkowych, w tym grochu, cechuje duża wartość odżywcza i energetyczna. Są one przede wszystkim źródłem węglowodanów (ok. 60%) i białka (ok. 22%). Występuje w nich również znaczna ilość składników mineralnych (zwłaszcza fosforu, potasu, wapnia, magnezu, żelaza, cynku miedzi i manganu), błonnika pokarmowego oraz witamin z grupy B. Nasiona grochu zawierają niewielką ilość lipidów (do 2%), ale w ich składzie przeważają kwasy tłuszczowe nienasycone (ok. 82% ogółu, w tym wielonienasycone stanowią do 48%). W mniejszych ilościach w tych nasionach stwierdzono obecność związków wykazujących właściwości antyoksydacyjnych. Wśród nich dominują związki fenolowe (w tym flawonoidy, kwasy fenolowe, lignany, taniny). Inne zidentyfikowane w nasionach grochu związki o potencjale antyoksydacyjnym to m.in. tokoferole, sterole i karotenoidy. Wymienione związki bioaktywne, chociaż zawarte w nasionach grochu w małych ilościach, są niezwykle ważne dla człowieka, ponieważ mają duży potencjał prozdrowotny. W dostępnej literaturze nasiona grochu siewnego są dobrze scharakteryzowane pod względem makroskładników, ale dane dotyczące składników o właściwościach przeciwutleniających, w tym zwłaszcza lipofilnych, są nieliczne. A ponadto związki te do tej pory badano tylko w pojedynczych odmianach. Prowadzone badania z użyciem innych roślin, m.in. nasion oleistych lub zbóż, wyraźnie wskazują na istotny wpływ czynników genetycznych na zawartość i potencjał antyoksydacyjny związków bioaktywnych. Dlatego też w projekcie planuje się przeprowadzenie szczegółowej charakterystyki 20 odmian nasion grochu siewnego pod względem profilu związków o charakterze antyoksydantów. Badania pozwolą określić zróżnicowanie składu chemicznego nasion grochu w uprawianych odmianach i wskazać odmiany o najwyższym potencjale prozdrowotnym. Taka wiedza może pozwolić na efektywniejsze wykorzystanie tego surowca w produkcji żywności, ale również żywieniu zwierząt. Dodatkowo warto zwrócić uwagę, że zarówno związki lipidowe jak i fenolowe mogą kształtować smak i zapach produktów otrzymywanych z nasion grochu, dlatego wiedza o tych składnikach będzie niewątpliwie ważna przy projektowaniu nowych wyrobów oraz potraw z użyciem tego surowca.

Project description

In recent years there has been growing interest in legumes, mainly beans and peas, which have become the basis of increasingly popular plant-based diets. Dry seeds of leguminous plants, including peas, are characterized by high nutritional and energetic value. They are primarily a source of carbohydrates (about 60%) and protein (about 22%). They also contain a significant amount of minerals (especially phosphorus, potassium, calcium, magnesium, iron, zinc, copper and manganese), dietary fiber and B vitamins. Pea seeds contain a small amount of lipids (up to 2%), but unsaturated fatty acids predominate in their composition (about 82% of the total, of which polyunsaturated constitute up to 48%). In smaller amounts, compounds showing antioxidant properties were found in these seeds. Among them, phenolic compounds (including flavonoids, phenolic acids, lignans, tannins) predominate. Other compounds with antioxidant potential identified in pea seeds include tocopherols, sterols, and carotenoids. The aforementioned bioactive compounds, although contained in pea seeds in small amounts, are extremely important for humans because they have high health-promoting potential. In the available literature, pea seeds are well characterized in terms of macronutrients, but data on components with antioxidant properties, especially lipophilic ones, are scarce. And furthermore, these compounds have so far only been studied in single cultivars. Ongoing studies using other plants, e.g. oilseeds or cereals, clearly indicate a significant influence of genetic factors on the content and antioxidant potential of bioactive compounds. Therefore, in the project it is planned to conduct a detailed characterization of 20 pea seed varieties with respect to the profile of compounds of antioxidant nature. The research will allow to determine the diversity of the chemical composition of pea seeds in the cultivated varieties and to identify the varieties with the highest health-promoting potential. Such knowledge may allow more effective use of this raw material in food production as well as in animal nutrition. In addition, it is worth noting that both lipid and phenolic compounds can shape the taste and aroma of products obtained from pea seeds, so knowledge of these components will undoubtedly be important in the design of new products and dishes using this raw material.
 

Opis projektu

Elektromobilność jest zagadnieniem coraz częściej poruszanym przez ekspertów z dziedziny energetyki, transportu, ekonomii czy ochrony środowiska. Na całym świecie zauważyć można rosnący trend związany z wykorzystaniem pojazdów z napędem elektrycznym. Rozwój tej interdyscyplinarnej dziedziny nauki i techniki widać gołym okiem – prowadzonych jest wiele projektów naukowo-badawczych, programów społecznych, działań marketingowych, które prowadzą do popularyzowania elektromobilności oraz zwiększenia efektywności zarówno samych pojazdów z napędem elektrycznym, jak również całej infrastruktury technicznej związanej z ładowaniem magazynów energii elektrycznej zabudowanych w pojazdach.
Obecnie elektromobilność rozwija się głównie na terenach miejskich, po pierwsze: przez większą zamożność mieszkańców miast i większą liczbę pojazdów elektrycznych na ich terenie, po drugie: przez nierównomiernie rozwiniętą infrastrukturę ładowania akumulatorów pojazdów z napędem elektrycznym na terenie kraju. Przy drugiej opcji czynnikiem hamującym rozwój elektromobilności jest nierównomiernie rozwinięta sieć elektroenergetyczna na terenie Polski. Stacje i punkty ładowania pojazdów elektrycznych mogą być budowane np. przy stacjach benzynowych, co wymaga jednak starania się o wykonanie nowego przyłącza do sieci elektroenergetycznej, którego czas realizacji może wynosić nawet dwa lata. Dlatego tak ważne jest tworzenie i wdrażanie rozwiązań pozwalających na efektywne wykorzystanie istniejącej infrastruktury zasilającej. W tej kwestii dużą szansą na rozwój elektromobilności może być wykorzystanie elektroenergetycznej infrastruktury kolejowej. Elektroenergetyczna sieć zasilająca trakcję kolejową pokrywa znaczną część terenu kraju, w tym obszary leśne, a przede wszystkim – bardzo często krzyżuje się z infrastrukturą drogową, bądź też przebiega wzdłuż dróg. Z uwagi na pojawianie się na polskich drogach coraz większej liczby pojazdów z napędem elektrycznych bądź hybrydowym typu plug-in, elektroenergetyczna infrastruktura kolejowa staje się poważną alternatywą dla rozwiązań standardowych układów zasilania stacji ładowania, zwłaszcza na terenach niezamieszkałych, daleko oddalonych od zabudowań. Może to wpłynąć na wzrost zainteresowania elektromobilnością również na terenach wiejskich. Trakcyjne sieci kolejowe wraz z magazynami energii elektrycznej mogą stanowić zintegrowane systemy ładowania, znacząco zwiększające efektywność energetyczną całego systemu zasilania sieci trakcyjnej – zazwyczaj energia elektryczna z hamowania pociągów jest tracona na ciepło na rezystorach hamowania, a jest możliwość jej wykorzystania do ładowania EV.
Celem działań jest publikacja wykonanych związanych z wykorzystaniem elektroenergetycznej infrastruktury kolejowej do ładowania magazynów energii elektrycznej zasilających pojazdy elektryczne badań w czasopiśmie wysoko punktowanych

Project description

Electromobility is increasingly being studied by experts in the field of energy, transport, economics and environmental protection. There is a growing trend in the use of electric vehicles around the world. The development of this interdisciplinary application in the field of science and technology can be seen with the naked eye - he conducted many scientific and research projects, which social, marketing activities, led to the popularization of electromobility and also influenced electric vehicles, as well as the entire technical infrastructure related to charging electric vehicle batteries.
Currently, electromobility is developing mainly in urban areas, firstly: due to the greater wealth of city dwellers and a greater number of electric vehicles in their area, and secondly: due to the unevenly developed infrastructure for charging batteries of electric vehicles in the country. With the second option, the factor hindering the development of electromobility is the unevenly developed power grid in Poland. Charging stations and charging points for electric vehicles can be built, for example, at gas stations, which, however, requires efforts to make a new connection to the power grid, the implementation of which may take up to two years. That is why it is so important to create and implement solutions that allow for the effective use of the existing power supply infrastructure. In this regard, a great opportunity for the development of electromobility may be the use of power railway infrastructure. The power grid supplying the railway traction covers a large part of the country, including forest areas, and most of all - very often it crosses the road infrastructure or runs along roads. Due to the appearance of an increasing number of vehicles with electric or plug-in hybrid drive on Polish roads, the railway power infrastructure is becoming a serious alternative to standard charging station power supply solutions, especially in uninhabited areas, far away from buildings. This may increase interest in electromobility also in rural areas. Traction railway networks together with electricity storage facilities can constitute integrated charging systems, significantly increasing the energy efficiency of the entire traction network power supply system - usually the electric energy from train braking is lost to heat in braking resistors, and it is possible to use it to charge EVs.
The aim of the activities is to publish research related to the use of power railway infrastructure for charging electricity storage facilities supplying electric vehicles in a highly rated journal.
 

Opis projektu

Continuum to zbiór elementów, w którym każdy kolejny przechodzi w następny, stopniowo zmieniając swoją formę. Oznacza ciągłość, trwanie, komplementarność, kolejność rzeczy, porządek, sekwencję, szereg, szyk, układ. Na kanwie skojarzeń językowych powstał zaczątek myśli dla stworzenia komponentów wnętrz, nadających im spójnego wizerunku. Istotę działania artystyczno- badawczego stanowi kreacja autorskich oświetleniowych opraw akustycznych do wnętrz. Zamierzeniem projektowym jest wykorzystanie jednego obiektu do wykonywania czynności o zróżnicowanych wymaganiach oświetleniowych, w kilku strefach funkcjonalnych wnętrza. Produkt stanowić będzie hybrydę rozwiązań akustycznych i oświetleniowych, pożądanych w przestrzeniach biurowych, zarówno gabinetowych, konferencyjnych jak i open space czy home office, w ciągach komunikacyjnych, gdzie użytkownicy poszukują wyciszenia czy strefach chill out. Eksperymenty z recyklingowalnym materiałem absorbującym dźwięk i pochłaniającym hałas dążyć będą do funkcjonalnej optymalizacji geometrii w postaci kompozycji świetlnych. Membrana, o charakterze płaszczyznowym pochłaniając hałas powoduje przejście dźwięku w energię cieplną, zmniejszając intensywność odbicia fal dźwiękowych w pomieszczeniach. Ponadto koncentracja homogenicznego strumienia świetlnego w przestrzeni pracy łączyć się będzie z oświetleniem akcentującym i pozwoli na wielofunkcyjne wykorzystanie produktu. Istotny jest również aspekt regulacji natężenia światła oraz dostosowanie jego temperatury barwowej do charakteru pracy, w zakresie od 2700 K do 6500 K. Finalnie powstałe systemowe rozwiązanie uporządkuje przestrzeń, zwiększy komfort jej użytkowania oraz wydajność pracy.

Project description

A continuum can be defined as a consequence, continuity, duration, complementarity, preservation of things, order, sequence, series, order. On the basis of linguistic associations, there was born the beginning of thought for creating interiors, giving them the implementation of the image. The essence of the artistic and research activity is the creation of acoustic lighting fixtures for interiors. The design intention is to use one facility to perform activities with special lighting requirements, in several interior service zones. The product will be a hybrid of acoustic and lighting, sought after in office spaces, regardless of office, conference, open space or home office, in communication routes, where the users are looking for calming down or a chill out zone. Experiments with recycled sound-absorbing and noise-absorbing material will try to find geometric optimization. The membrane, with the characteristics of the noise absorption plane, converts sound into thermal energy, reducing the reflection coefficient of sound waves. The concentration of a homogeneous light stream in the workspace will be combined with accent lighting and will allow for multifunctional use of the product. The aspect of light regulation and adjusting its color temperature give an opportunity to regulate the range from 2700 K to 6500 K. Finally, the system solution will organize the space, increase the comfort of its use and work efficiency.
 

Opis projektu

Celem działania jest upowszechnienie wyników dotychczas prowadzonych badań własnych prowadzonych w ramach dwóch staży naukowych w USA na międzynarodowej konferencji w Międzynarodowej konferencji ASABE Annual International Meeting 2023 w Omaha, Nebraska USA. Aby zrozumieć zjawisko pękania ziarna podczas rozdrabniania, ważna jest znajomość zależności między energią potrzebną do zainicjowania pęknięcia i jego propagacji, a wielkością produktu po rozdrobnieniu. Uszkodzenia mechaniczne ziaren zbóż są najczęściej wynikiem wielokrotnego oddziaływania elementów roboczych na ziarno. Nawet małe powtarzające się obciążenia mogą prowadzić do osłabienia i pękania ziarna z powodu zmęczenia materiału. Celem badań było poznanie mechanizmu osłabiania ziarna kukurydzy pod wpływem powtarzalnego obciążenia w zależności od wilgotności i wielkości ziarna. Realizacja badań własnych oraz analiza zmian energii w kolejnych obciążeniach wykazała, że całkowita energia obciążeń maleje aż do osiągnięcia krytycznej liczby cykli, po czym następuje osłabienie materiału w wyniku kumulacji uszkodzeń i nieznaczny wzrost energii w kolejnych cyklach. Pierwszy cykl obciążenia charakteryzuje się największym wkładem energetycznym i największą energią pochłoniętą na akumulację uszkodzeń (odkształcenie plastyczne). Skumulowana energia odkształcenia plastycznego wzrasta, a zależność tę można opisać funkcją potęgową. W przypadku ziaren zbóż zarówno energia odniesienia, jak i współczynnik akumulacji zmieniają się w zależności od rodzaju ziarna, tj. jego struktury wewnętrznej i właściwości wytrzymałościowych, wielkości i wilgotności. Wyznaczone zależności zastosowane w procesie budowy i optymalizacji maszyn przyczynią się do skutecznego ograniczenia niepożądanego łamania ziarna w urządzeniach przetwórczych, jak również do zmniejszenia ich energochłonności. Udział w konferencji ASABE International Meeting pozwoli na szerszą dyskusję nad zrealizowanymi badaniami oraz możliwość nawiązania współpracy z innymi ośrodkami naukowymi nad wspomnianą tematyką. ASABE International Meeting jest jedną z największych konferencji organizowanych Stanach Zjednoczonych zrzeszających członków, inżynierów ASABE z całego świata, w której uczestniczą także przedstawiciele przemysłu, którzy szukają potencjalnych partnerów w ośrodkach naukowych do podejmowania wspólnych przedsięwzięć dla ulepszania konstrukcji maszyn przetwórczych ziaren zbóż.

Project description

The aim of the activity is to disseminate the results of own research conducted so far,  realized as part of two scientific internships in the USA, at the International Conference ASABE Annual International Meeting 2023 in Omaha, Nebraska USA. In order to understand the grain breakage phenomena during grinding, it is important to know the relationship between the energy needed to initiate a crack and its propagation, and the effect on size reduction.  Mechanical damage to cereals grains is most often the result of multiple impacts of working elements on the grain. Even small repeated loads can lead to grain weakening and breakage due to material fatigue. The aim of the research was to find out the mechanism of maize grain weakening under the influence of repetitive load, depending on moisture content and grain size. Analysis of own research results and energy changes in successive loads showed that the total energy of the loads decreases until a critical number of cycles is reached, followed by weakening of the material due to damage accumulation, and a slight increase in energy in subsequent cycles. The first load cycle is characterized by the highest energy input and the highest energy absorbed for damage accumulation (plastic deformation).  The accumulated plastic deformation energy increases and this relationship can be described by a power function. For cereal grains, both the reference energy and the accumulation factor change depending on the type of grain, i.e. its internal structure and strength properties, its size and moisture content. The determined dependencies used in the construction and optimization process of machines will contribute to the effective reduction of undesirable grain breakage in processing devices as well as reducing energy consumption. Participation in the ASABE International Meeting conference will allow for a broader discussion on the completed research and the opportunity to establish cooperation with other research centers on the subject. ASABE International Meeting is one of the largest conferences organized in the United States, bringing together members, ASABE engineers from around the world, which is also attended by industry representatives who are looking for potential partners in research centers to undertake joint ventures to improve the construction of grain processing machines.
 

Opis projektu

Wiele konstrukcji ma żywotność 50 lat, niektóre z nich zbliżają się do tego wieku. Konstrukcje te zostały zaprojektowane zgodnie z normami obowiązującymi ponad 40 lat temu, na podstawie modeli wiatrowych z tamtego czasu. W ostatnich latach obserwuje się wzrost prędkości wiatru, które mogą przekraczać dopuszczalne do niedawna wartości. Należy cały czas badać zmieniające się  zjawiska pogodowe i rozwijać wiedzę na ich temat. 
Trzeba pamiętać, że obciążenie wiatrem to nie tylko siła parcia równoległa do kierunku wiatru o stałej wartości. W przypadku oddziaływania wiatru mamy do czynienia z nagłymi zmianami kierunku siły, skokami wartości obciążenia, a przede wszystkim specyficznym zachowaniem przy ostrych krawędziach obiektu, takich jak opływy i wystąpienia małych wirów.
Celem pracy jest analiza obiektów i układów konstrukcyjnych - warunków podparcia i położenia stężeń, ze względu na stany graniczne nośności i użytkowalności, pod obciążeniem stałym, zmiennym i wiatrem w oparciu o model metody elementów skończonych. Ze względu na coraz częściej występujący silny wiatr odniesieniem do analizy będą obserwacje oddziaływań i wpływu wiatru na konstrukcje istniejące (ich przemieszczenia, drgania itd.) oraz modele numeryczne wiatru o dużych prędkościach.

Project description

Many structures have a service life of 50 years, some of them approaching this age. These structures were designed in accordance with standards in force over 40 years ago, based on wind models from that time. In recent years, an increase in wind speed has been observed, which may exceed the values allowed until recently. The changing weather phenomena should be constantly studied and the knowledge about them developed.
It should be remembered that the wind load is not only a force parallel to the direction of the wind with a constant value. In the case of wind, we are dealing with sudden changes in the direction of the force, jumps in the load value and, above all, specific behavior at the sharp edges of the object, such as flows and small vortices.
The aim of the work is to analyze the structural systems of building objects - support conditions and location of bracings, due to the limit states of bearing capacity and serviceability, under constant and variable loads and wind, based on the finite element method model. Due to the increasingly frequent strong wind, the reference for the analysis will be observations of the wind's impact on existing structures (their displacements, vibrations, etc.) and numerical models of high-speed wind.

Opis projektu

Wpływ odziaływania czynników środowiskowych na zmiany struktury i właściwości mechaniczne, materiałów wytwarzanych technikami przyrostowymi stanowi do dziś przedmiot rozważań. Elementy i części, które zostały wykonane za pomocą metody przyrostowej wykazują się coraz to lepszymi właściwościami mechanicznymi, z tego względu są one coraz częściej wykorzystywane w budowie maszyn i różnych dziedzinach życia. Celem projektu jest ocena oddziaływania środowiska degradującego na elementy wydrukowane za pomocą druku 3D z ogólnodostępnych rodzajów filamentów, z materiałów takich jak: ABS, ASA, HIPS oraz PLA. Wynikiem projektu ma być ocena, w jakim stopniu i jakie zmiany zachodzą po narażeniu próbek na działanie środowiska aktywnie chemicznego w określonych przedziałach czasu. Uzyskana wiedza przyczyni się do rozwoju dyscypliny oraz uzupełnienia aktualnego stanu wiedzy w zakresie wytrzymałości materiałów inżynierskich przetwarzanych w technologii przyrostowej. 

Project description

The effect of environmental influences on changes in the structure and mechanical properties, of materials manufactured using incremental techniques is still a subject of debate today. Components and parts that have been made by means of the incremental method show increasingly better mechanical properties and are therefore increasingly used in mechanical engineering and various areas of life. The objective of the project is to assess the impact of the degrading environment on components printed by 3D printing from commercially available types of filament, such as ABS, ASA, HIPS and PLA. The outcome of the project is to assess to what extent and what changes occur after exposing samples to an actively chemical environment for specific time cycles. The knowledge gained will contribute to the development of the discipline and add to the current state of the art in the strength of engineering materials processed using incremental technology.