2020 - Publications Repository - Gdańsk University of Technology

Show publications from the year

Publications from the year 2020

Show all

Iron doped manganese cobaltite spinel coatings produced by electrophoretic co-deposition on interconnects for solid oxide cells: Microstructural and electrical characterization
- Elisa Zanchi
- Sebastian Molin
- A Sabato
- B Talic
- Grzegorz Cempura
- A Boccaccini
- F Smeacetto
2020 JOURNAL OF POWER SOURCES
We report a systematic microstructural and electrical characterization of iron doped Mn–Co spinel coatings processed by electrophoretic co-deposition of Mn1.5Co1.5O4 and Fe2O3 powders on Crofer 22 APU and AISI 441 steel substrates. Iron addition to Mn–Co spinel coating leads to a reduction of the area specific resistance on both substrates, after 3200 h at 750 °C. The Fe doped Mn–Co coating both leads to a thinner oxide scale and reduces the sub scale oxidation for the Crofer 22 APU substrate. Fe doped Mn–Co on AISI 441 shows both a thicker oxide scale and low area specific resistance values, likely due to a doping effect of the oxide scale by minor alloying elements. The different mechanisms by which iron doping of Mn–Co spinels can influence elemental interdiffusion at the steel-oxide scale-coating interfaces and relative contributions to the overall area specific resistance are evaluated by means of advanced electron microscopy. The promising results are further confirmed in a cell test, where the Fe doped MnCo coated interconnect does not induce any degradation of the oxygen electrode, proving its efficiency.
Is Artificial Intelligence Ready to Assess an Enterprise’s Financial Security?
- Oleksandr Melnychenko
2020 Full text Journal of Risk and Financial Management
This study contributes to the literature on financial security by highlighting the relevance of the perceptions and resulting professional judgment of stakeholders. Assessing a company’s financial security using only economic indicators—as suggested in the existing literature—would be inaccurate when undertaking a comprehensive study of financial security. Specifically, indices and indicators based on financial or managerial reporting calculated at any particular point in time, provide only a superficial understanding—and may even distort the overall picture. It has also been suggested that expert assessment is the most objective method, although it has disadvantages related to individual cognitive limitations. These limitations are not particular to artificial intelligence, which could assess an enterprise’s financial security in a less biased way. However, by only imitating human behavior, it is not able to perceive and evaluate with intuition the dynamics of the company’s development and holistically assess the financial condition—despite the possibility of learning and forecasting—because artificial intelligence is not able to think and predict, which, in an enterprise, is the most important skill of a manager. Therefore, the risk of developing artificial intelligence to assess a firm’s financial security lies in a biased assessment of the enterprise’s activities in general—and its financial security in particular.
Is sequential batch reactor an efficient technology to protect recipient against non-steroidal anti-inflammatory drugs and paracetamol in treated wastewater?
- Katarzyna Kołecka
- Magdalena Gajewska
- Stanisław Cytawa
- Piotr Stepnowski
- Magda Caban
2020 BIORESOURCE TECHNOLOGY
The tested facility was a wastewater treatment plant (WWTP) in Swarzewo, where the wastewater treatment takes place in aeration chambers with activated sludge using sequential batch reactors (SBRs). The concentration of the following pharmaceuticals: ibuprofen, paracetamol, flurbiprofen, naproxen, diclofenac, and its metabolites 5OH-diclofenac and 4OH-diclofenac was tested in influents and effluents. Simultaneously, the conventional parameters were characterised. The removal of conventional pollutants was high (94.4–99.5%). At the same time, the removal of pharmaceuticals was variable. In the case of diclofenac and its metabolites, the concentration in the effluent was higher than in the influents. The risk quotients (RQs) calculated for analyzed pharmaceuticals suggest low environmental risk for selected species. However, negative impact for the biota due to the chronic presence of diclofenac cannot be excluded. It can be concluded that the SBRs, similarly to traditional flow activated sludge technology, are not efficient in the removal of target pharmaceuticals.
Issues relating to the efficient Application of passive solar protection in multi-family residential buildings
- Katarzyna Zielonko-Jung
- Janusz Marchwiński
- Justyna Kobylarczyk
2020 Full text Czasopismo Techniczne
The following article is intended to discuss the issues concerning the introduction of passive measures aimed at improving solar protection in multi-family buildings. A system of classifying these methods into two groups of solutions (architectural and material-building) was applied. The first group includes issues concerning facade design, the spatial features of which (such as loggias, balconies and other overhangs) can be treated as one of the solar protection methods. The authors’ own studies are presented and expressed in a sequence of formulas. The formulas enable assessment of the effectiveness of the above elements, depending on external conditions. As far as the second group is concerned, material-construction solutions for building facades and roofs are discussed. The solutions mentioned include solar-control glazing, spatial shading elements (such as venetian blinds, roller blinds), roof and façade vegetation, and the thermal mass of the building. The essence of the functioning of the analysed solutions in relation to the characteristic functional specificity of multi-family buildings is discussed. Problematic areas of application of the above methods are indicated. As shown in the study, problematic areas may include a group of utilitarian-operating, economic and aesthetic issues, in the case of which the use of passive solutions encounters limitations. In conclusion, the possibilities for alleviating these limitations are highlighted. The authors’ own solutions presented in the following paper can contribute to energy savings and may thus prove beneficial for environmental reasons, thereby serving the aims of sustainable development.
Istnienie i regularność heteroklinicznych rozwiązań równania Allena-Cahna z anizotropowym operatorem eliptycznym
- Karol Wroński
2020 Full text
Celem rozprawy jest udowodnienie dwóch twierdzeń dotyczących równań różniczkowych cząstkowych typu eliptycznego. Pierwsze mówi o regularności słabych rozwiązań pewnej klasy równań z operatorem eliptycznym, który pochodzi od wypukłej i anizotropowej G-funkcji spełniającej odpowiednie warunki wzrostu. To twierdzenie jest pewnym uogólnieniem znanych wyników z izotropowymi warunkami wzrostu na przypadek operatorów anizotropowych. Drugie twierdzenie przedstawione w rozprawie jest przykładem w jaki sposób można zastosować uzyskane wyniki o regularnosci słabych rozwiązań. Mówi ono o istnieniu heteroklinicznych rozwiązań problemu typu Allena-Cahna z operatorem anizotropowym. Jest ono dowodzone poprzez zastosowanie metod wariacyjnych w specjalnie skonstruowanej podprzestrzeni przestrzeni Orlicza-Sobolewa pochodzącej bezpośrednio od G-funkcji z operatora eliptycznego.
Istota zamieszkiwania.
- Agnieszka Kurkowska
2020
Obiekt architektoniczny wyrasta i wrasta. To kolejno po sobie następujące etapy naturalnego rozwoju procesu zamieszkiwania w aspekcie projektowania i realizacji, a następnie użytkowania obiektu architektonicznego. Wykonane ideowe rzeźby architektoniczne, zgodnie z ich zamysłem ideowym i poprzedzającymi modele grafikami, ujawniają kilka odsłon zagadnienia. Obrazy ukazują podstawową potrzebę i konieczność zapewnienia sobie przez wszelkie organizmy żywe, w tym w szczególności przez człowieka, bezpiecznej kryjówki. Metaforyczne wyobrażenia archetypicznej formy schronienia pokazuje jej adaptowalność do różnorodnych uwarunkowań. Kontekst stanowi zadanie problemowe, na które odpowiedzią jest konkretna forma schronienia, spasowana do swojego otoczenia i odpowiadająca zastanej sytuacji przestrzennej. Najbardziej oczywiste, a dotyczące formowania przestrzeni zamieszkiwania, archetypy funkcjonujące w kulturze odnoszą się do schronienia. Jego forma, pierwotnie determinowana funkcją, zapewniała fizycznie i informowała symbolicznie mieszkańców o bezpieczeństwie. Wizualne wpisanie obiektów skonstruowanych przez człowieka w ich naturalne otoczenie przyrodnicze stanowi znak zamieszkania, obrazuje miejsce przynależności i pozwala przechowywać ważne ślady i znaki w pamięci jako wyobrażeniową reprezentację miejsca pochodzenia i przebywania. Czym jest lub powinien być Dom, jest zagadnieniem bliższym rozważaniom filozoficznym lub socjologicznym. Człowiek, poprzez zamieszkiwanie, zabezpiecza zasadniczą potrzebę schronienia oraz realizuje różnorodne potrzeby towarzyszące.
Iterative learning approach to active noise control of highly autocorrelated signals with applications to machinery noise
- Adam Lasota
- Michał Meller
2020 IET Signal Processing
This paper discusses the design and application of iterative learning control (ILC) and repetitive control (RC) for high modal density systems. Typical examples of these systems are structural and acoustical systems considered in active structural acoustic control (ASAC) and active noise control (ANC) applications. The application of traditional ILC and RC design techniques, which are based on a parametric system model, on systems with a high modal density has several important drawbacks: the design procedure is complex, the controllers require much computational power and the robustness of the controllers is low. This paper describes a novel strategy to design noncausal ILC and RC filters, which is especially suited for high modal density systems. Since it does not require a parametric system model, the novel strategy avoids several drawbacks of the traditional techniques: no cumbersome parametric model estimation is required; the ILC and RC controllers are robust to small changes of the poles and zeros of the controlled system; and the complexity of the ILC and RC control filters is restricted. A crucial element in the proposed strategy is the noncausal filtering in the ILC and RC controllers, which requires the availability of a trigger signal to announce a new ILC trial or RC period in advance. A numerical validation on a simulation model proves the potential of the developed strategy.
Izolacja i identyfikacja naturalnych substancji barwiących obecnych w tkaninach grobowych
- Magdalena Śliwka-Kaszyńska
2020
.
Jaką rolę pełni i czego oczekujemy od telekomunikacji?
- Józef Woźniak
2020
Zaprezentowano podstawowe kierunki rozwoju telekomunikacji, zarówno w ujęciu historycznym jak też w kontekście rozwoju technologii informacyjno-komunikacyjnych. Wskazano na potrzebę zdefiniowania nowych usług komunikacji elektronicznej oraz przytoczono podstawowe informacje na temat polskiego i unijnego podejścia do kwestii usług. Przedstawiono podstawowe paradygmaty współczesnej telekomunikacji i teleinformatyki, wskazując też ich kluczowe problemy badawcze i wdrożeniowe. Słowa kluczowe: podstawowe osiągnięcia telekomunikacji, nowe usługi komunikacji elektronicznej, polskie i europejskie prawo telekomunikacyjne, paradygmaty współczesnej telekomunikacji, kluczowe problemy badawcze .
JAKOŚĆ USŁUG W ARCHITEKTURZE SIECI ASON/GMPLS A MECHANIZMY REZERWACJI ZASOBÓW
- Arkadiusz Dumin
- Sylwester Kaczmarek
- Magdalena Młynarczuk
2020 Full text Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne
W artykule przedstawiono mechanizmy rezerwacji zasobów w architekturze sieci ASON/GMPLS, która spełnia wymagania nowoczesnych sieci optycznych, a jednocześnie umożliwia sterowanie siecią z gwarancją jakości usług. W artykule porównano dwa mechanizmy rezerwacji zasobów z gwarancją jakości i podejściem typu POOL. Efektywność prezentowanych mechanizmów zweryfikowano metodą symulacji komputerowej w środowisku OMNeT++.
Justification of quasi-stationary approximation in models of gene expression of a self-regulating protein
- Agnieszka Bartłomiejczyk
- Marek Bodnar
2020 Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation
We analyse a model of Hes1 gene transcription and protein synthesis with a negative feedback loop. The effect of multiple binding sites in the Hes1 promoter as well as the dimer formation process are taken into account. We consider three, possibly different, time scales connected with: (i) the process of binding to/dissolving from a binding site, (ii) formation and dissociation of dimers, (iii) production and degradation of Hes1 protein and its mRNA. Assuming that the first two processes are much faster than the third one, using the Tikhonov theorem, we reduce in two steps the full model to the classical Hes1 model. In the intermediate step two different models are derived depending on the relation between the time scales of processes (i) and (ii). The asymptotic behaviour of the solutions of systems are studied. We investigate the stability of the positive steady state and perform some numerical experiments showing differences in dynamics of the considered models.
Kalendarium działalności środowiska Ruchu Społeczeństwa Alternatywnego 1980-1990
- Wojciech Mazur
- Michał Przyborowski
- Krzysztof Skiba
- Zbigniew Stybel
- Janusz Waluszko
2020
Kalendarium obejmuje fragment historii Ruchu Społeczeństwa Alternatywnego z lat 1980-1990 (nie ujęto okresu do 2005 i dalej, jako wykraczającego poza zainteresowania IPN i ECS). Zostało stworzone przy współpracy kilkudziesięciu osób związanych z RSA i zredagowane przez jego uczestników na podstawie materiałów archiwalnych (m.in. z IPN), informacji w prasie oficjalnej i podziemnej (w tym własnej) oraz wspomnień uczestników wydarzeń
Kanał radiowy w sieciach WBAN
- Sławomir Ambroziak
2020
Monografia poświęcona modelowaniu kanałów radiowych w sieciach WBAN, czyli sieciach radiokomunikacyjnych krótkiego zasięgu, obejmujących swoim działaniem ciało człowieka (lub zwierzęcia) i jego bezpośrednie otoczenie. Podano definicję sieci WBAN i ich klasyfikację. Opisano podstawowe zagadnienia związane z tymi sieciami z uwzględnieniem problematyki radiokomunikacyjnej, narzędzia statystyczne najczęściej stosowane do analizy wyników eksperymentalnych badań propagacji fal radiowych, modele i metody umożliwiające oszacowanie wartości parametrów kanału radiowego w sieciach WBAN różnego typu oraz wyniki badań eksperymentalnych prowadzonych przez autora, stanowiących istotny wkład w rozwój telekomunikacji. Odbiorcy: pracownicy naukowi, inżynierowie oraz studenci telekomunikacji, elektroniki i informatyki, jak również specjaliści z zakresu inżynierii biomedycznej.
Kaszubskie zamieszkiwanie. Studium
- Agnieszka Kurkowska
2020
Graficzne, malarskie i fotograficzne przedstawianie przestrzeni zamieszkiwania poprzez obraz oraz formalne poprzez rzeźbę to poszukiwanie nowych środków wyrazu dla ukazania osobistych refleksji na temat domu i jego relacji środowiskowych. Stanowią dopełnienie pracy naukowej i projektowej. Cykl „kaszubskie zamieszkiwanie. studium” to efekt projektu stypendialnego (stypendium dla twórców kultury Marszałka Województwa Pomorskiego na 2020 rok II edycja) zrealizowanego w 2020 roku na Kaszubach. Zaprezentowany zbiór grafik, obrazów, rzeźb i fotografii to studium ujawniające przemyślenia, obserwacje i wyobrażenia domu osadzonego w regionie - wyrastającego z lokalnych uwarunkowań.
Katalizatory do konwersji metanu z dwutlenkiem węgla
- Izabela Wysocka
2020 Laboratorium
W ratykule zawarto przegląd literatury w zakresie katalizatorów do suchego reformingu metanu.
Kinetics of cross-linking processes of fast-curing polyurethane system
- Adrian Olejnik
- Kamila Gosz
- Łukasz Piszczyk
2020 Full text THERMOCHIMICA ACTA
This work focuses on the application of thermal analysis and kinetics investigations to analyze chemical processes during cross-linking of the complex fast-curing polyurethane system. Non-isothermal Differential Scanning Calorimetry (DSC) measurements were performed for both stoichiometric mixtures of polyol and isocyanate component and for mixture with large isocyanate excess. Isoconversional methods were used to calculate initial parameters for the multi-step procedure. Data were fitted according to autocatalytic Sestak- Berggren equation and activation energies and reaction orders were obtained. Those investigations led to the successful identification of three main reactions i.e. polyaddition, isocyanate deblocking and formation allophanate groups.
Kinetics of Cross-Linking Reaction of Epoxy Resin with Hydroxyapatite-Functionalized Layered Double Hydroxides
- Zohre Karami
- Mohammad Ganjali
- Maryam Zarghamidehaghani
- Mustafa Aghazadeh
- Maryam Jouyandeh
- Amin Esmaeili
- Sajjad Habibzadeh
- Ahmad Mohaddespour
- . Inamuddin
- Krzysztof Formela
- Józef Haponiuk
- Mohammad Saeb
2020 Full text Polymers
The cure kinetics analysis of thermoset polymer composites gives useful information about their properties. In this work, two types of layered double hydroxide (LDH) consisting of Mg2+ and Zn2+ as divalent metal ions and CO32− as an anion intercalating agent were synthesized and functionalized with hydroxyapatite (HA) to make a potential thermal resistant nanocomposite. The curing potential of the synthesized nanoplatelets in the epoxy resin was then studied, both qualitatively and quantitatively, in terms of the Cure Index as well as using isoconversional methods, working on the basis of nonisothermal differential scanning calorimetry (DSC) data. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was used along with X-ray diffraction (XRD) and thermogravimetric analysis (TGA) to characterize the obtained LDH structures. The FTIR band at 3542 cm−1 corresponded to the O–H stretching vibration of the interlayer water molecules, while the weak band observed at 1640 cm-1 was attributed to the bending vibration of the H–O of the interlayer water. The characteristic band of carbonated hydroxyapatite was observed at 1456 cm−1. In the XRD patterns, the well-defined (00l) reflections, i.e., (003), (006), and (110), supported LDH basal reflections. Nanocomposites prepared at 0.1 wt % were examined for curing potential by the Cure Index as a qualitative criterion that elucidated a Poor cure state for epoxy/LDH nanocomposites. Moreover, the curing kinetics parameters including the activation energy (Eα), reaction order, and the frequency factor were computed using the Friedman and Kissinger–Akahira–Sunose (KAS) isoconversional methods. The evolution of Eα confirmed the inhibitory role of the LDH in the crosslinking reactions. The average value of Eα for the neat epoxy was 54.37 kJ/mol based on the KAS method, whereas the average values were 59.94 and 59.05 kJ/mol for the epoxy containing Zn-Al-CO3-HA and Mg Zn-Al-CO3-HA, respectively. Overall, it was concluded that the developed LDH structures hindered the epoxy curing reactions.
Kinetics of molecular decomposition under irradiation of gold nanoparticles with nanosecond laser pulses—A 5-Bromouracil case study
- Telma S. Marques
- Robin Schürmann
- Kenny Ebel
- Christian Heck
- Małgorzata Śmiałek-Telega
- Samuel Eden
- Nigel J. Mason
- Ilko Bald
2020 Full text JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS
ABSTRACT Laser illuminated gold nanoparticles (AuNPs) efficiently absorb light and heat up the surrounding medium, leading to versatile applications ranging from plasmonic catalysis to cancer photothermal therapy. Therefore, an in-depth understanding of the thermal, optical, and electron induced reaction pathways is required. Here, the electrophilic DNA nucleobase analog 5-Bromouracil (BrU) has been used as a model compound to study its decomposition in the vicinity of AuNPs illuminated with intense ns laser pulses under various conditions. The plasmonic response of the AuNPs and the concentration of BrU and resulting photoproducts have been tracked by ultraviolet and visible (UV–Vis) spectroscopy as a function of the irradiation time. A kinetic model has been developed to determine the reaction rates of two parallel fragmentation pathways of BrU, and their dependency on laser fluence and adsorption on the AuNP have been evaluated. In addition, the size and the electric field enhancement of the decomposed AuNPs have been determined by atomic force microscopy and finite domain time difference calculations, respectively. A minor influence of the direct photoreaction and a strong effect of the heating of the AuNPs have been revealed. However, due to the size reduction of the irradiated AuNPs, a trade-off between laser fluence and plasmonic response of the AuNPs has been observed. Hence, the decomposition of the AuNPs might be limiting the achievable temperatures under irradiation with several laser pulses. These findings need to be considered for an efficient design of catalytic plasmonic systems.
Kinetics of pollutants removal in vertical and horizontal flow constructed wetlands in temperate climate
- Magdalena Gajewska
- Katarzyna Skrzypiec
- Krzysztof Jóźwiakowski
- Zbigniew Mucha
- Włodzimierz Wójcik
- Agnieszka Karczmarczyk
- Piotr Bugajski
2020 Full text SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT
This paper reports a comparative study on kinetics of organic matter expressed as BOD5 and nitrogen removal in constructed wetlands operated in Poland. Analyzed data were collected at eight wetland systems, composed of subsurface flow beds: horizontal flow (HF) and vertical flow (VF), in different number and sequences. The analysis involved particularly mass removal rates (MRR) and first-order removal rate coefficients of BOD5 and total nitrogen (kA and kv for VF and HF filters, respectively, and k20 as a parameter averaged for a temperature of 20 °C). It was found that the higher the load of pollutants applied to the beds, the higher MRR values were obtained. The average k-rates in analyzed systems were mostly lower than those reported in the literature, especially in the case of total nitrogen. Its removal obtained in horizontal flow beds was kv = 0.002–0.042 d−1, while in vertical flow systems kA varied from 0.007 m d−1 to 0.0037 m d−1. According to data given by previous studies, first-order reaction rates for nitrogen removal varied in range from kv = 0.048 d−1 to kv = 0.19 d−1 and kA from 0.007 to 0.1 m d−1 in HF and VF beds, respectively. Regarding BOD5 shown in literature, removal rate kv for HF beds varied from 0.071 to 6.11 d−1, and kA for VF beds varied from 0.019 to 1.0 m d−1, while in this study lower k-rates were obtained: kv = 0.005–0.085 d−1 and kA = 0.015–0.130 m d−1. Relatively long monitoring period, for some of constructed wetland up to 16 years, resulted in good data set and enables creation of the graphs, which could be helpful in evaluation and designing of constructed wetlands for PE bigger than 50, in moderate climate conditions.
KLASYFIKACJA SYGNAŁU EKG PRZY UŻYCIU KONWOLUCYJNYCH SIECI NEURONOWYCH
- Maria Ferlin
2020 Full text Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
Podniesienie jakości i zautomatyzowanie procesu diagnozy jest istotnym elementem rozwoju medycyny i samokontroli stanu zdrowia pacjentów. Od dłuższego czasu istnieją i są stosowane różne metody analizy i klasyfikacji sygnału EKG, jednak nie zawsze ich dokładność jest zadowalająca. Największym problemem jest trudność rozpoznania istniejącej nieprawidłowości, w przypadku gdy jej reprezentacja jest podobna do prawidłowej pracy serca np. przedwczesny skurcz komorowy. W ostatnich latach obserwujemy dynamiczny rozwój nowego narzędzia z rodziny metod sztucznej inteligencji - głębokich sieci neuronowych. Cechuje je duża selektywność klasyfikacji nawet najbardziej skomplikowanych sygnałów w postaci szeregów czasowych czy obrazów, często na podstawie cech niezauważalnych dla ludzkiego oka. W niniejszym artykule przedstawiono sposób analizy zarejestrowanego sygnału elektrycznej czynności mięśnia sercowego (EKG), na podstawie pojedynczego, wyodrębnionego cyklu pracy serca. Celem badania było zdiagnozowanie sześciu różnych typów ewolucji mogących świadczyć o występowaniu arytmii. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem ogólnodostępnej bazy danych MIT-BIH Arrhythmia Database. W celu podniesienia jakości ekstrakcji cech analizowanego sygnału, dokonano jego dekompozycji czasowo - przestrzennej przy wykorzystaniu transformacji falkowej. W rezultacie uzyskano zadowalające wyniki klasyfikacji: dokładność 92,4% i swoistość (zdolność do wykrycia braku cechy) 96,5%. Osiągnięte wyniki potwierdzają skuteczność systemu automatycznej klasyfikacji cyklów pracy serca, mogącego wspomóc lekarzy w procesie żmudnej analizy dużej liczby zarejestrowanych danych.