2019 - Repozytorium publikacji - Politechnika Gdańska

Pokaż publikacje z roku

Publikacje z roku 2019

Pokaż wszystkie

Synthesis and physical properties of the 10.6 K ferromagnet NdIr3
- Karolina Górnicka
- Weiwei Xie
- Elizabeth M. Carnicom
- Robert J. Cava
- Tomasz Klimczuk
2019 Pełny tekst PHYSICAL REVIEW B
The magnetic, transport, and thermodynamic properties of NdIr3 are reported. Its PuNi3-type crystal structure (space group R−3m), with lattice parameters a= 5.3262(1)Å and c=26.2218(3)Å, was confirmed by powder x-ray diffraction. Our measurements indicate that NdIr3 exhibits a previously unreported paramagnetic to ferromagnetic phase transition below TC=10.6 K(determined by using the Arrott plot). The magnetic susceptibility obeys the Curie-Weiss law with an effective magnetic moment of μeff=3.63(2) μB/Nd and a paramagnetic Curie temperature θP=5.4(6)K . The heat-capacity anomaly at TC confirms a bulk nature of the transition, though ΔCp=11.7Jmol−1K−1 is lower than expected for J=9/2 and instead close to the J=1/2 system. This suggests that Nd ions are subject to the crystalline electrical field that removes spin degeneracy and leaves the Nd ions in a doublet ground state. Resistivity and heat-capacity measurements reveal an anomaly at around 70 K. The origin of this anomaly is unknown, but the lack of thermal hysteresis suggests that it is a second-order phase transition and may be related to electronic instabilities. The calculated electronic structure is reported.
Synthesis and polymerisation techniques of molecularly imprinted polymers
- Marcin Włoch
- Janusz Datta
2019
Molecularly Imprinted Polymers (MIPs) are materials that has been processed using the molecular imprinting technique which permit to obtain well-defined three-dimensional cavities, with affinity to a template molecule, in the polymer matrix. Technology involves three strategies, i.e., covalent, non-covalent and semi-covalent approach, but the most popular is non-covalent approach. The most important components for the synthesis of MIPs are templates, functional monomers (commonly used are carboxylic acids, sulfonic acids, and heteroaromatic bases), cross-linkers (for example dimethacrylate esters of diols), initiators (mostly azocompounds and peroxides) and porogenic solvents. The mechanism of the reactions involves classical free radical polymerisation, controlled and living polymerisation and can be realized as for example bulk, suspension, emulsion and precipitation polymerisation. This chapter presents general overview in the area of synthesis and polymerisation techniques of molecularly imprinted polymers prepared by non-covalent approach.
SYNTHESIS AND STRUCTURAL CHARACTERIZATION OF NIOBIUM-DOPED HYDROXYAPATITE CERAMICS
- Wojciech Korzeniewski
- Agnieszka Witkowska
2019 Pełny tekst Engineering of Biomaterials / Inżynieria Biomateriałów
Hydroxyapatite (HAp) ceramic materials are considered as one of the most promising implant materials in bone surgery and in dentistry. They exhibit unique biocompatibility, bioactivity, and osteoconductivity, which are the most desirable biomaterial features. However, HAp itself is brittle, has low strength, high degree of crystallinity and low solubility at physiological pH. Doping synthetic HAp with metal ions plays an important role in improving its structural and physico-chemical properties. HAp doped with niobium ions has not been widely investigated so far. However, the results of studies available in the literature show that the synthesized CaO-P2O5-Nb2O5 compounds still show good biocompatibility, very low cytotoxicity and, additionally, they stimulate osteoblast proliferation. Therefore, this study is dedicated to the niobium-doped HAp ceramics obtained by two methods: mechano-chemical synthesis and sol-gel method. Bioceramics chemical composition, morphology, and structure were characterized by means of scanning electron microscopy imaging, BET method, X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. The results indicate that nanoceramics of non-stoichiometric HAp with a clear Ca deficiency on the nanograin surface were obtained. Moreover, it has been observed that the presence of Nb dopants and the synthesis method directly affect unit cell parameters, crystallinity degree, crystallites size, porosity and distribution of niobium in the grain structure. Mechano-chemical synthesis has allowed effective niobium incorporation into the HAp structure, leading to the quite homogeneous Nb distribution in the grain volume. Whereas, Nb-doping by sol-gel method has led to dopants location mainly on the grain surface.
Synthesis Methods and Favorable Conditions for Spherical Vaterite Precipitation: A Review
- Donata Konopacka-Łyskawa
2019 Pełny tekst Crystals
Vaterite is the least thermodynamically stable anhydrous calcium carbonate polymorph. It exists very rare in nature, e.g. in some rock formations or as a component of biominerals produced by some fishes, crustaceans or birds. Synthetic vaterite particles are proposed as carriers of active substances in medicines, additive in cosmetic preparations as well as adsorbents. Also, their utilization as a pump for microfluidic flow is also tested. In particular, vaterite particles produced as polycrystalline spheres have a large potential application. Various methods are proposed to precipitate vaterite particles, including the conventional solution-solution synthesis, the gas-liquid method as well as special routes. Precipitation conditions should be carefully selected to obtain a high concentration of vaterite in all these methods. In this review classical and new methods used to vaterite precipitation are presented. Furthermore, the key parameters affecting the formation of spherical vaterite are discussed.
Synthesis, microstructure and electrical properties of nanocrystalline calcium doped lanthanum orthoniobate
- Tadeusz Miruszewski
- Piotr Winiarz
- Kacper Dzierzgowski
- Katarzyna Wiciak
- Krzysztof Zagórski
- Andrzej Morawski
- Aleksandra Dorota Mielewczyk-Gryń
- Sebastian Lech Wachowski
- Judyta Strychalska-Nowak
- Miroslaw Sawczak
- Maria Gazda
2019 JOURNAL OF SOLID STATE CHEMISTRY
The single phase lanthanum orthoniobate with tetragonal structure has been synthesized by the means of mechanosynthesis method. The studies have shown the crystal structure of La0.98Ca0.02NbO4 depends on the synthesis stage. The samples were predominantly in the tetragonal phase with a trace amount of the monoclinic phase. The SEM studies of morphology and microstructure have shown nanocrystallinity of the materials. The Raman studies showed the significant difference between the Raman spectra of nano- and microcrystalline La0.98Ca0.02NbO4. A decrease of Debye temperature, shown a change of thermal properties due to the presence of nano-sized particles in La0.98Ca0.02NbO4. Electrical characterization results suggest the protons are predominant charge carries in the material for the whole measured range of temperature and shows the total conductivity value of 4.0 × 10−5 S cm−1 at 600 °C in wet air. The calculated activation energies were equal to (0.81 ± 0.04) eV under dry and (0.73 ± 0.06) eV under humidified conditions. That indicates that nanostructuring was successfully stabilized the high-temperature tetragonal phase.
Synthesis of highly crystalline photocatalysts based on TiO2 and ZnO for the degradation of organic impurities under visible-light irradiation
- Adam Kubiak
- Katarzyna Siwińska-Ciesielczyk
- Zuzanna Bielan
- Anna Zielińska-Jurek
- Teofil Jesionowski
2019 Pełny tekst ADSORPTION-JOURNAL OF THE INTERNATIONAL ADSORPTION SOCIETY
A TiO2–ZnO binary oxide system (with molar ratio TiO2:ZnO = 8:2) was synthesized by a hydrothermal method, assisted by calcination at temperatures of 500, 600 and 700 °C, using zinc citrate as the precursor of ZnO. The morphology (SEM, TEM), crystalline structure (XRD, Raman spectroscopy), diffuse reflectance spectra (DRS), chemical surface composition (EDXRF), porous structure parameters (low-temperature N2 sorption) and characteristic functional groups (FT-IR) of the TiO2–ZnO oxide materials were comprehensively analyzed. The novelty of this work is the observation of the coexistence of the crystalline structures of anatase and ZnTiO3 in TiO2–ZnO oxide materials. Moreover, it is shown that the obtained materials absorb visible radiation. The key stage of the study was the evaluation of the photocatalytic activity of the TiO2–ZnO binary oxide systems in the degradation of model organic pollutants: C.I. Basic Red 1, C.I. Basic Violet 10, C.I. Basic Blue 3 and 4-nitrophenol. For all synthesized materials, a high efficiency of degradation of the model organic impurities was demonstrated. The results show that the synthesized products may be materials of interest for use in the degradation of organic pollutants. Moreover, the kinetics of the photocatalytic degradation of selected organic compounds were determined based on the Langmuir–Hinshelwood equation, assuming a pseudo-first-order (PFO) reaction.
SYNTHESIS OF PHOSPHORUS TACRINE ANALOGUES AS A NEW POTENTIAL ANTI-ALZHEIMER’S DISEASE AGENTS
- Maja Przybyłowska
- Krystyna Dzierzbicka
- Iwona Stepniak-inkielewicz
2019
A series of novel phosphorus tacrine derivatives was obtained in three steps, including synthesis of 9-chlorotacrine, connection of 9-chlorotacrine with hexamethylenediamine, 1,8-diaminooctane and 1,12-diaminododecane linkers and reaction of obtained tacrine diamine analogues with corresponding acid ester to give nine tacrine organophosphorus compounds. All of the obtained final structures were characterized by 1H NMR, 13C NMR, 31P NMR and MS. _______
System bezpieczeństwa dla współpracującego robota przemysłowego na bazie kamer głębi
- Dawid Masłowski
- Michał Czubenko
2019 Pełny tekst Pomiary Automatyka Robotyka
W artykule zarysowano problematykę robotyzacji małych przedsiębiorstw, w szczególności aspekt robotyzacji z uwzględnieniem robotów współpracujących. Szeroko omówiono zagadnienie robotów współpracujących oraz bezpieczeństwa człowieka podczas takiej współpracy. Przedstawiono również najbardziej popularne systemy bezpieczeństwa w odniesieniu do obowiązujących norm. W głównej części artykułu przedstawiono Cooperating Automaton System with Stereovision Invigilating the Environment (CASSIE), system dedykowany do monitorowania bezpieczeństwa robotów kooperacyjnych za pomocą multimodalnych sensorów głębi. Ukazano również efekt działania takiego systemu.
System powierzchniowej retencji miejskiej w adaptacji miast do zmian klimatu – od wizji do wdrożenia
- Magdalena Gajewska
- Joanna Rayss
- Wojciech Szpakowski
- Ewa Wojciechowska
- Dominika Wróblewska
2019
W ostatnich latach problematyka gospodarowania wodami opadowymi staje się zagadnieniem coraz bardziej wielowymiarowym i wielodyscyplinarnym. W Polsce przeważają systemy kanalizacji rozdzielczej i większość sieci deszczowych odprowadza wody opadowe bezpośrednio do odbiornika, bez jakiegokolwiek oczyszczania, co stwarza poważne zagrożenie dla jakości tych wód. Jest to szczególnie niebezpieczne dla małych cieków płynących przez miasta, w przypadku których gwałtowne zrzuty z systemów kanalizacji deszczowej przekraczają ich możliwości hydrauliczne, a wprowadzany ładunek zanieczyszczeń stanowi poważne zagrożenie. Do lat 90. ubiegłego wieku uważano, że najlepsze rozwiązanie problemu wód opadowych w miastach powinno polegać na ich sprawnym i szybkim zebraniu oraz odprowadzeniu do odbiorników. Jednak postępująca urbanizacja nieuchronnie wiąże się z zastępowaniem naturalnego pokrycia terenu przez powierzchnie szczelne – nieprzepuszczalne, co prowadzi do wzrostu ilości wód spływających z tych powierzchni. W połączeniu z zachodzącymi zmianami klimatycznymi, które objawiają się m.in. nawalnymi deszczami, prowadzi to coraz częściej do sytuacji, w której odbiornik nie jest w stanie przyjąć spływających wód deszczowych. W konsekwencji dochodzi do zalewania i podtopień – nawet w centralnych dzielnicach miast. Zdarzenia takie określane są mianem powodzi błyskawicznych (z ang. flash flood). Mimo zagrożeń, jakie niesie ze sobą woda w przestrzeni miejskiej, jest ona integralną jej częścią, mile widzianą przez jej mieszkańców. Z punktu widzenia zdrowia ludzi konieczna jest integracja wody w układzie urbanistycznym. Nowoczesne podejście do urbanistycznego planowania tzw. miast wrażliwych na wodę (z ang. water sensitive urban design) zakłada wykorzystanie jak najbardziej naturalnych rozwiązań technologicznych, tzw. eko-inżynierii. Do takich rozwiązań zaliczamy zielone dachy, systemy bioretencyjne, ogrody deszczowe czy systemy hydrofitowe, które łączą funkcję oczyszczania i retencji oraz zapewniają wiele funkcji ekosystemów, w tym poprawiają bioróżnorodność.
System pozycjonowania dynamicznego morskich jednostek pływających jako system mechatroniczny
- Wiesław Tarełko
2019 Przegląd Mechaniczny
W artykule przedstawiano system pozycjonowania dynamicznego półzanurzeniowej platformy wiertniczej, który jest rozpatrywany jako system mechatroniczny. W szczególności zaś zaprezentowano systemy referencyjne utrzymania stanowiska pozycyjnego na morzu, urządzenia nawigacyjne, czujniki ruchów własnych jednostki pływającej i anemometry rozważane jako czujniki systemu mechatronicznego oraz pędniki azymutalne rozważane jako nastawniki systemu mechatronicznego.
System sterowania indukcyjnym silnikiem liniowym na bieżni liniowej - analiza problemów działania wykorzystanych protokołów komunikacyjnych
- Krzysztof Kwasigroch
- Maciej Łukaszewicz
- Ireneusz Mosoń
2019 Pełny tekst Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
W artykule opisano stanowisko laboratoryjne z silnikiem liniowym na bieżni liniowej znajdujące się w Katedrze Energoelektroniki i Maszyn Elektrycznych na Wydziale Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej oraz omówiono, w jaki sposób rozwiązano problemy związane z działaniem wykorzystanych w systemie sterowania protokołów komunikacyjnych. Stanowisko ma charakter dydaktyczny. W skład stanowiska wchodzi indukcyjny silnik liniowy zasilany z przemiennika częstotliwości oraz jego system sterowania, którego głównymi elementami są: sterownik programowalny, dotykowy panel operatorski zintegrowany ze sterownikiem programowalnym oraz moduł rozproszonych wejść/wyjść. Wymiana danych pomiędzy sterownikiem programowalnym a modułem rozproszonych wejść/wyjść jest realizowana z wykorzystaniem protokołu CANopen, pomiędzy sterownikiem programowalnym a panelem operatorskim poprzez sieć Ethernet z protokołem UDP, a pomiędzy panelem operatorskim i modułem komunikacyjnym przemiennika częstotliwości z wykorzystaniem protokołu Modbus RTU. W artykule omówiono problem związany z wymianą danych pomiędzy sterownikiem programowalnym a panelem operatorskim z wykorzystaniem zmiennych sieciowych. Przedstawiono dwa sposoby, dzięki którym możliwe było rozwiązanie problemu błędów w komunikacji z wykorzystaniem zmiennych sieciowych.
System wieloagentowy wspomagający projektowanie wybranych układów sterowania okrętowych podsystemów elektroenergetycznych
- Przemysław Spychalski
2019 Pełny tekst
W rozprawie doktorskiej zaproponowano system wieloagentowy do wspomagania projektowana okrętowych podsystemów elektroenergetycznych. Utworzony system składa się z agentów interfejsu, agenta nadrzędnego, agentów symulacyjnych agentów decyzyjnych, które poprzez realizację wewnętrznych algorytmów oraz wzajemną komunikację rozwiązują wybrane zadania projektowe w zakresie doboru odpowiedniej struktury i elementów składowych podsystemów elektroenergetycznych statków. W systemie zaimplementowano też dedykowane algorytmy uczenia maszynowego i szeregowania procesów zwiększające wydajność utworzonego systemu. Dokonano porównania wydajności rozproszonego systemu wieloagentowego ze scentralizowanym systemem ekspertowym, które wykazało o 245% większą wydajność zaproponowanego systemu w stosunku do dostępnych obecnie rozwiązań.
System zdalnego monitoringu parametrów pracy siłowni wiatrowej o pionowej osi obrotu
- Grzegorz Kostro
- Filip Kutt
- Michał Michna
- Roland Ryndzionek
- Łukasz Sienkiewicz
- Mieczysław Ronkowski
2019 Pełny tekst Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
W artykule przedstawiono układ do zdalnego monitorowania parametrów pracy elektrowni wiatrowej o pionowej osi obrotu. Do budowy systemu wykorzystano mikrokomputer klasy Raspberry PI 3 z zainstalowanym systemem operacyjnym Raspbian oraz kartę pomiarową MicroDAQ E2000. Opracowanysystem umożliwia monitorowanie mocy na wyjściu generatora, momentu na wale turbiny, prędkości obrotowej turbiny oraz prędkości wiatru. Wartości monitorowanych parametrów zapisywane są w pamięci karty pomiarowej. Dzięki zastosowaniu mikrokomputera możliwe było podłączenie komputera zewnętrznego do systemu i przesyłanie zapisanych danych oraz monitorowanie ich wartości online.
Systematic approach to binary classification of images in video streams using shifting time windows
- Adam Blokus
- Henryk Krawczyk
2019 Pełny tekst Signal Image and Video Processing
in the paper, after pointing out of realistic recordings and classifications of their frames, we propose a new shifting time window approach for improving binary classifications. We consider image classification in tewo steps. in the first one the well known binary classification algorithms are used for each image separately. In the second step the results of the previous step mare analysed in relatively short sequences of consecutive images. Taking into account the nature of the recorded and analysed video frame sequences, some corrections of the binary classification sequences can be done. In consequence the quality of the considered classification algorithm can be improved. Furthermore, we offer a systematic approach where all parameters of the proposed algorithm such as the window lenght or parmeters of the vote in the window can be considered and their optimal values properly determined. we also present representative examples which confirm the advantages of the proposed approach.
Systems, Environments, and Soliton Rate Equations: Toward Realistic Modeling
- Maciej Kuna
2019 Pełny tekst Foundations of Science
In order to solve a system of nonlinear rate equations one can try to use some soliton methods. The procedure involves three steps: (1) find a ‘Lax representation’ where all the kinetic variables are combined into a single matrix ρ, all the kinetic constants are encoded in a matrix H; (2) find a Darboux–Bäcklund dressing transformation for the Lax representation iρ˙=[H,f(ρ)], where f models a time-dependent environment; (3) find a class of seed solutions ρ=ρ[0] that lead, via a nontrivial chain of dressings ρ[0]→ρ[1]→ρ[2]→… to new solutions, difficult to find by other methods. The latter step is not a trivial one since a non-soliton method has to be employed to find an appropriate initial ρ[0]. Procedures that lead to a correct ρ[0] have been discussed in the literature only for a limited class of H and f. Here, we develop a formalism that works for practically any H, and any explicitly time-dependent f. As a result, we are able to find exact solutions to a system of equations describing an arbitrary number of species interacting through (auto)catalytic feedbacks, with general time dependent parameters characterizing the nonlinearity. Explicit examples involve up to 42 interacting species.
Systemy automatycznej detekcji bezdechu sennego
- Piotr Przystup
- Artur Poliński
- Adam Bujnowski
- Jerzy Wtorek
2019
Zgodnie z przyjętą klasyfikacją międzynarodową identyfikowanych jest ponad 60 różnych zaburzeń snu [58] z podziałem na 7 kategorii. Bezdech senny, zarówno centralny jak i obturacyjny zaliczany jest do kategorii drugiej. Systemy pomiarowe wykorzystywane w monitorowaniu i diagnozie snu, w tym wykorzystywane do detekcji bezdechu sennego, można sklasyfikować ze względu na wiele kryteriów, np. ze względu na to czy badania wykonywane jest pod lub bez nadzoru personelu medycznego. Inna klasyfikacja może opierać się na liczbie różnych rodzajów sygnałów wykorzystywanych w procesie diagnostycznym. W tym przypadku możemy mówić o systemach jedno i wielomodalnych. W opracowaniu przedstawiamy propozycję podziału zaproponowaną przez Amerykańską Akademię Medycyny Snu (AASM) klasyfikującą systemy do czterech kategorii. Zaburzona lub obniżona jakość snu powoduje wzmożoną senność w ciągu dnia. Zwiększa to ryzyko wypadków, a także pogarsza wydolność psychiczną i fizyczną. Bezsenność (trudności z zasypianiem) oraz zaburzenia oddychania podczas snu, które przerywają oddychanie w powtarzalny sposób, są najczęstszymi zaburzeniami snu. Znaczną grupę zaburzeń stanowią: zespół okresowych ruchów kończynami, zaburzenia snu fazy REM (ang. Rapid Eye Movement) i parasomnie. To grupa zaburzeń polegających na występowaniu w trakcie snu lub przy wybudzaniu nieprawidłowego lub niepożądanego zachowania. Z kolei narkolepsja to dolegliwość o podłożu neurologicznym charakteryzująca się niekontrolowaną sennością w ciągu dnia. Już tak pobieżny przegląd zaburzeń wskazuje na ich duże zróżnicowanie z jednej strony i na trudność w ich diagnozowaniu z drugiej strony, np. rozróżnienie narkolepsji od senności wywołanej bezdechem sennym. Ponadto, jak dowodzi wiele badań, zaburzenia snu prowadzą do współwystępowania przewlekłych chorób u zdrowych osób. Krótszy lub dłuższy czas trwania snu zwiększa prawdopodobieństwo rozwoju cukrzycy, od dwóch do trzech razy, w porównaniu do grupy osób z prawidłowym snem [67]. Utrzymywanie się przez dłuższy czas skróconych okresów snu, u osób zdrowych, może prowadzić do wzrostu ciśnienia krwi i jednocześnie dwukrotnie zwiększa ryzyko pojawienia się utrwalonego nadciśnienia [27]. Deficyt snu jest także wiarygodnym, predykcyjnym wskaźnikiem wystąpienia depresji
SYSTEMY BEZDOTYKOWEJ OCENY PARAMETRÓW ŻYCIOWYCH
- Jacek Rumiński
2019
W rozdziale przedstawiono metody ekstrakcji sygnałów biomedycznych i parametrów medycznych z wideo twarzy. W szczególności omówiono metody pozyskiwania pulsu w wideo uzyskiwanego w zakresie widzialnym oraz parametrów oddychania z zapisów sekwencji obrazów termograficznych.
Szacowanie estymaty menzurandu temperatury skóry człowieka podczas próby wysiłkowej
- Anna Golijanek-Jędrzejczyk
- Ariel Dzwonkowski
- Dariusz Świsulski
2019 Pełny tekst Przegląd Elektrotechniczny
W artykule zaprezentowano wyniki pomiarów temperatury skóry człowieka podczas próby wysiłkowej. Ponieważ uzyskane wyniki nie podlegają rozkładowi normalnemu, wyznaczono wartości pięciu różnych estymatorów menzurandu. Otrzymane rezultaty wykazały, że w rozważanym przypadku najlepszy estymator menzurandu otrzymujemy z metody bootstrap, ponieważ charakteryzuje się on najmniejszym odchyleniem standardowym.
Szacowanie niepewności pomiaru mocy chwilowej w układzie do bezinwazyjnej diagnostyki łożysk.
- Ariel Dzwonkowski
2019 Pełny tekst Przegląd Elektrotechniczny
W artykule przedstawiono tematykę dotyczącą szacowania niepewności pomiaru mocy chwilowej w układzie do bezinwazyjnej diagnostyki łożysk tocznych, składającego się z przetworników: napięcia oraz prąd-napięcie. Zaprezentowano sposób oceny niepewności pomiarowej oraz przedstawiono przykładowe wyniki wykonanych analiz. Na tej podstawie sformułowano wnioski dotyczące dokładności pomiaru w układzie przeznaczonym do bezinwazyjnej diagnostyki łożysk tocznych w silnikach indukcyjnych.
Szkolenia w Bibliotece PG
- Agnieszka Szymik
- Piotr Krajewski
2019 Pełny tekst Pismo PG
W dobie zachodzących przemian w świecie nauki studenci i kadra akademicka mierzą się z dużymi wyzwaniami. Naukowcy muszą nie tylko starać się o finansowanie projektów, prowadzić badania i prezentować swoje wyniki w publikacjach naukowych oraz na konferencjach, ale również aktywnie promować swój dorobek naukowy. Efektywne korzystanie z narzędzi komunikacji naukowej stanowi obecnie niezwykle ważny element działalności każdego badacza.