Pogromcy śmieci i nowotworów. 10 najnowszych odkryć Polaków, które mogą zmienić świat na lepsze

Informacje o odkryciach poczynionych w ostatnim czasie przez młodych polskich naukowców zgromadził na swoim facebookowym profilu dr Maciej Kawecki, prezes Instytutu Polska Przyszłości im. Stanisława Lema. Publikujemy je za jego zgodą. Zmiany, uzupełnienia i śródtytuły pochodzą od redakcji Aletei Polska.

Problem: Według danych Krajowego Rejestru Nowotworów na nowotwory przewodu pokarmowego umiera rocznie przeszło 25 tys. Polaków.

Szansa: Wynaleziona przez Macieja Wysockiego, Roberta Stachurskiego i Jakuba Niemczuka kapsułka endoskopowa to sposób na skuteczne i relatywnie tanie badanie potencjalnych zmian patogennych w układzie pokarmowym. Kapsułka składa się z kamery, diod LED, mikroprocesora, modułu komunikacji bezprzewodowej, czujników temperatury oraz dwóch baterii. Całość zamknięta jest w biokompatybilnej otoczce. Połknięta przez pacjenta kapsułka w trakcie swojej podróży przez układ pokarmowy wykonuje ok. 60 tys. zdjęć organów wewnętrznych. Dane z niej trafiają do urządzenia mobilnego, a następnie do chmury. Tam, na specjalnej platformie, ma do nich dostęp lekarz, któremu sztuczna inteligencja podpowiada miejsca potencjalnych patogennych zmian. Koszt badania oscylować ma wokół tysiąca złotych. Co ważne, ma ono szansę zastąpić często bolesną i wywołującą poważny dyskomfort gastroskopię. Docelowo przy użyciu kapsułki możliwe ma być wykonywanie biopsji i badań kontrastowych oraz domiejscowe aplikowanie leków "od wewnątrz".

Problem: Reakcja termojądrowa (fuzji jądrowej) wyzwala ilość energii zdolną rozwiązać światowe problemy związane z niedoborem energii czy emisją gazów cieplarnianych. Z uwagi jednak na swój niekontrolowany charakter była dotychczas wykorzystywana jedynie w militarnych technologiach niszczących.

Szansa: Zespół badawczy EUROfusion, w skład którego wchodzą prof. Agata Chomiczewska oraz Maciej Lipka, pobił w grudniu ub.r. światowy rekord uzyskanej energii. W trakcie trwającej 5 sekund fuzji we francuskim reaktorze ITER uzyskano 59 megadżuli energii, pozwalających na zasilenie 10 000 gospodarstw domowych. Dotychczasowy rekord z 1997 r. został tym samym pobity o ok. 27 megadżuli. W toku reakcji uzyskano temperaturę ok. 55 tys. stopni Celsjusza, tj. ok. 10-krotnie wyższą od temperatury jądra słońca. Wydajność docelowych reaktorów termojądrowych ma być ok. 3–4-krotnie wyższa od wydajności klasycznych reaktorów jądrowych, opartych na reakcji rozpadu atomowego.

Problem: Brak na rynku uniwersalnego urządzenia pozwalającego osobom z całkowitą niepełnosprawnością kończyn na obsługę komputera, tableta, smartfona i telewizora.

Szansa: 15-letni (!) Filip Piękoś z Jarosławia stworzył projekt pierwszej na świecie uniwersalnej, programowalnej klawiatury dla osób niepełnosprawnych. Do opracowania wynalazku zainspirowała go chora na stwardnienie rozsiane osoba z jego otoczenia. Działająca zarówno tradycyjnie, jak i magnetycznie klawiatura umożliwia pracę na komputerze osobom z całkowitym niewładem kończyn dolnych i górnych. Programowalne przyciski umożliwiają zaś jej pełne dostosowanie do indywidualnych potrzeb każdego z użytkowników. Za swój wynalazek Filip otrzymał nagrodę publiczności w największym polskim konkursie dla innowatorów „Explory 2022”.

Problem: Opóźnienia w przesyłaniu danych drogą bezprzewodową.

Szansa: Dawida Kuchta i Marcin Góralczyk w oparciu min. o tzw. fale milimitrowe zaprojektowali sieci 5G umożliwiające komunikację pomiędzy urządzeniami z prędkością na poziomie 20-30 Gbit/s i niemal zerowym opóźnieniem. Jak pisze Maciej Kawecki: "Dzięki ich odkryciu możliwe jest dziś szersze zastosowane bezprzewodowej technologii VR/AR, zdalna obsługa koparek, dźwigów portowych, robotów medycznych, autonomiczny transport publiczny czy inteligentne monitorowanie obszarów przemysłowych za pomocą dronów z kamerami 10K 360". Technologia doczekała się prezentacji w trakcie odbywającej się w październiku ub.r. światowej wystawy EXPO 2020 w Dubaju.

Problem: Jedynie w 2020 r. na świecie zużyto 30 miliardów maseczek. Prawdopodobnie ok. 1,5 miliarda z nich wylądowało w światowych oceanach.

Szansa: Aleksander Trakul i studiujący na Politechnice Warszawskiej Brytyjczyk Mike Ryan stworzyli pierwszy na świecie automat umożliwiający recykling zużytych maseczek. "Po włożeniu maseczki do maszyny, szereg bębnów wyposażonych w ostrza odcina jej uprzednio zgrzane boki. Następnie trzy obracające się bębny zdejmują warstwy masek jedna po drugiej (każda warstwa to inny rodzaj plastiku). Oddzielone warstwy są rozdrabniane, zbierane w cylindrycznym pojemniku i podawane do elementu grzejnego. W wyniku tego procesu powstają włókna, cięte później na równe segmenty przez obrotowe ostrze. Powstały w wyniku tego procesu granulat traktowany jest wiązką światła UV w celu dezynfekcji, następnie trafia na kwarantannę" – wyjaśnia M. Kawecki. Urządzenie ma charakter segmentowy, umożliwiający dostosowywanie go do potrzeb indywidualnych użytkowników. Twórcy automatu również zaprezentowali swój wynalazek w trakcie ostatniego EXPO.

Problem: Według danych Krajowego Rejestru Nowotworów na nowotwory piersi umiera rocznie przeszło 5 tys. polskich kobiet.

Szansa: Zespół badaczy pod kierownictwem prof. Krzysztofa Gerasa i dr. Jana Witowskiego opracował bazujący na wynikach rezonansu magnetycznego system SI do rozpoznawania nowotworów piersi, przewyższający swoją skutecznością rozpoznanie lekarskie. Sprawdza się on także w diagnozowaniu rzadkich typów nowotworów, a jego skuteczność nie jest zależna od wieku czy typu rezonansu. Wykorzystanie systemu zmniejsza o 20% konieczność przeprowadzania biopsji potencjalnych zmian nowotworowych. Rozpoznanie SI opiera się na zanalizowanej wcześniej próbie 20 000 rezonansów chorych na nowotwory kobiet.

Problem: Statystyczny Polak produkuje rocznie ok. 350 kg odpadów.

Szansa: Na sztucznej inteligencji bazuje również stworzony przez polską firmę Bioelektra Group system recyklingu odpadów niewymagający ich sortowania. Mechanizm SI precyzyjnie określa bowiem skład każdego ładunku śmieci, dostosowując do niego dalsze etapy procesu recyklingu. Jako jedyna technologia na świecie umożliwia on np. wytworzenie całkowicie czystej, pozbawionej metali ciężkich, sterylnej i bezwonnej biomasy. Może być ona następnie wykorzystywana jako nawóz organiczny, polepszacz gleby lub też jako „zielone paliwo” w procesie produkcji energii, materiałów budowlanych, opakowań biodegradowalnych i wodoru. Biomasa posiada również właściwość absorpcji CO₂ z otoczenia. Stworzona przez Bioelektrę technologia jest już z powodzeniem wykorzystywana m.in. na Słowacji, redukując ilość składowanych odpadów praktycznie do zera.

Problem: Ok. 8-10 milionów ton plastiku każdego roku ląduje w oceanach.

Szansa: Zespół badaczy z Politechniki Łódzkiej w składzie: prof. Grażyna Budryn, prof. Agnieszka Nowak, dr Andrzej Jaśkiewicz opatentował metodę produkcji biodegradowalnej folii na bazie... skrobi. Dzięki swej wytrzymałości zastąpić może ona tradycyjne foliówki, opakowania na żywność, a także jednorazowe plastikowe naczynia i sztućce.

Problem: W badaniach przeprowadzonych przez Politechnikę Poznańską niemal 20% polskich kierowców przyznało, że zdarzyło im się zasnąć za kierownicą.

Szansa: Maksymilian Paczyński jako 17-latek wygrał w listopadzie ub.r. organizowany przez firmę Intel prestiżowy konkurs AI Global Impact Festival, mający na celu popularyzację zagadnień związanych ze sztuczną inteligencją. Nastolatek spod Radomia pokonał przeszło tysiąc konkurentów, tworząc aplikację analizującą w czasie rzeczywistym twarz kierowcy w poszukiwaniu oznak zmęczenia: ziewania, długiego zamykania oczu czy przechylania głowy. Gdy oprogramowanie uzna, że prowadzący pojazd zapadł w mikrosen, włączy się alarm. Skuteczność rozpoznawania niebezpiecznych sytuacji przez aplikację wynosi ok. 90%.

Problem: Niewystarczający stopień integracji dzieci z niepełnosprawnościami, w tym m.in. ze sepktrum autyzmu.

Szansa: Stworzony przez polską firmę ONEVO "dywan" to zestaw, w którego skład wchodzą: projektor, komputer i czujnik ruchu. W czasie rzeczywistym wyświetla on na podłodze interaktywne gry i obrazy wspomagające edukację i rehabilitację najmłodszych. Projekt został już wdrożony w Zespole Placówek Edukacyjno-Wychowawczych w Skarżysku-Kamiennej. Niedawno producent stworzył zaś dodatkowe oprogramowanie ułatwiające integrację i naukę jęz. polskiego dzieciom z Ukrainy.

***

Powyższa lista zawiera jedynie wybrane osiągnięcia i wynalazki polskich naukowców z ostatniego półrocza. Po więcej przykładów zapraszamy tutaj.