– W nauce często rozróżnia się materiały organiczne i mineralne, jednak to podejście nie zawsze znajduje bezpośrednie przełożenie na przemysł. Dzięki zdobytemu doświadczeniu wiem, co można skutecznie wdrożyć i jak przekonać przedsiębiorstwa do takich rozwiązań. Chcę proponować opcje, które są nie tylko ekologiczne, ale i realnie przydatne – mówi dr inż. Katarzyna Panasiuk, badająca zastosowanie materiałów mineralnych i naturalnych w konstrukcjach kompozytowych. Przedstawiamy kolejną badaczkę w ramach naszego cyklu artykułów „Młodzi Naukowcy z Trójmiasta”.
Dr inż. Katarzyna Panasiuk pracuje jako adiunkt w Katedrze Podstaw Techniki Uniwersytetu Morskiego w Gdyni, jednak na wcześniejszych etapach edukacji wcale nie myślała o karierze naukowej.
– Nigdy nie przyszło mi do głowy, że będę pracować na uczelni. Mój tata jest doktorem psychologii, a siostra doktorem nauk o Ziemi – miałam więc wrażenie, że dobrze znam ten świat i że to nie jest moja ścieżka. Chciałam robić coś zupełnie innego.
Młodzi naukowcy z Trójmiasta. Bada choroby rzadkie, została jedną ze 100 najzdolniejszych
„To był trochę przypadek”
Naukowczyni chciała zostać psychiatrą klinicznym – interesowała się psychologią i medycyną. Ostatecznie jednak stwierdziła, że biologia nie jest jej żywiołem.
– Uczyłam się w klasie z rozszerzonym angielskim, ale stałam na rozdrożu i nie wiedziałam, co dalej. Wtedy padła sugestia – studia techniczne. I tak naprawdę to był trochę przypadek. Maturę zdałam bardzo dobrze, więc pomyślałam: spróbuję – podkreśla.
Katarzyna Panasiuk ukończyła zarządzanie i inżynierię produkcji na Wydziale Mechanicznym Politechniki Gdańskiej, a następnie na studia magisterskie przeniosła się na Wydział Mechaniczny Uniwersytetu Morskiego w Gdyni w Katedrze Materiałów Okrętowych i Technologii Remontów. Temat pracy magisterskiej dotyczył procesu technologicznego kucia półfabrykatów wałków rozrządu.
– Zawsze interesowały mnie materiały, badania, analizy, mikroskopy. Interesowały mnie procesy technologiczne, ale także pracowałam w przemyśle – poznając procesy produkcyjne w praktyce – wskazuje Katarzyna Panasiuk.
„Recykling mechaniczny okazał się trudny do wdrożenia”
Wtedy pojawił się wakat na stanowisku asystenta i padła propozycja tematu recyklingu materiałów kompozytowych, które są bardzo trudne do mielenia i ponownego przetwarzania.
– To był moment, który mnie wciągnął. Tematem był recykling, czyli wyzwanie przetwarzania odpadów – zużytych części jachtów czy wiatraków w celu ponownego tworzenia materiałów. Zaczęłam badać materiały kompozytowe, czyli połączenia np. włókien szklanych, węglowych, żywicy, które są szeroko stosowane w przemyśle – np. w jachtach czy energetyce wiatrowej. Opracowanie recyklingu mechanicznego kompozytów i wytworzenie nowych materiałów z wykorzystaniem recyklatów częściowo się udało, bo opracowaliśmy technologię. Jednak przy dużej skali produkcji, którą miałam okazję poznać od środka, pracując na stoczni jachtowej jako technolog, recykling mechaniczny okazał się trudny do wdrożenia. To skłoniło mnie do zmiany podejścia. Zamiast myśleć, co zrobić z odpadem, zaczęłam myśleć: jak projektować lepiej od początku – wspomina.
Młodzi naukowcy z Trójmiasta. Od pyłku roślin do początku państwa Piastów
A może spróbować inaczej?
Katarzyna Panasiuk pracowała również w zespole prowadzącym badania nad kompozytem z recyklatem gumowym, badania zakończyły się przewodem doktorskim, w którym była promotorem pomocniczym. Rozwiązanie zostało także docenione na targach wynalazków Intertarg 2025 złotym medalem. Jednocześnie naukowczyni zaczęła prowadzić badania przy tworzeniu materiałów bardziej ekologicznych, łatwiejszych do recyklingu i mniej szkodliwych dla środowiska.
Uczestnicząc w konferencjach i zbierając doświadczenie w przemyśle, przyszła myśl, aby iść w stronę projektowania lepszych i bardziej ekologicznych rozwiązań, a nie martwić się, co zrobić z samym odpadem. Mowa o wykorzystaniu materiałów mineralnych i naturalnych jako zbrojenia w konstrukcjach kompozytowych.
Badania nad materiałami prowadzone są w ramach projektu „GreenHybridEcoComp”, którego jest kierownikiem. Zadanie „Inkubator Rozwoju” to przedsięwzięcie realizowane w ramach ustanowionego przez Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego projektu pozakonkursowego pn. „SCIENCE4BUSINESS-NAUKA DLA BIZNESU”, współfinansowanego ze środków Unii Europejskiej „Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki na lata 2021-2027”.
– Zaczęłam badać alternatywy: materiały mineralne (np. bazalt) i organiczne (np. len), które pod względem swoich właściwości mogą dorównać tradycyjnym, wykorzystywanym przez przemysł. Największym problemem była zmienność materiałów naturalnych i pytania o ich stabilność. Dlatego prowadziłam badania fizykochemiczne również w ramach stażu na Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie w Katedrze Biomateriałów i Kompozytów, gdzie prowadziłam między innymi badania termiczne – opowiada.
Naukowczyni założyła również koło naukowe LAMINARIS, w ramach którego studenci realizują projekt ministerialny pt. „Mikroturbina wiatrowa z druku 3D i ekologicznych kompozytów”. Celem jest stworzenie turbiny w całości przyjaznej środowisku – zapowiada adiunkt.
Młodzi naukowcy z Trójmiasta. „Zawsze lubiłem majsterkować, to pasja z dzieciństwa”
„Warto poszukać alternatywy”
– W nauce często mówi się o materiałach organicznych i mineralnych, ale to podejście nie zawsze przekłada się na przemysł. Dzięki doświadczeniu wiem, co można wdrożyć i jak przekonać do tego przedsiębiorstwa. Chcę proponować rozwiązania, które są nie tylko ekologiczne, ale też realnie użyteczne – podkreśla.
Jako przykład wskazuje zastosowanie włókien lnianych w konstrukcjach wymagających dobrej izolacji akustycznej, np. w systemach grodziowych na statkach czy jachtach.
– Jeśli wiemy, że problemem jest hałas silnika, warto poszukać alternatywy. Włókna lniane mają bardzo dobre właściwości akustyczne. W połączeniu z innymi materiałami mogą stanowić realną alternatywę dla tradycyjnych rozwiązań – wyjaśnia.
Młodzi naukowcy z Trójmiasta. „Marzę o branży lotniczej lub kosmicznej”
Kompozyty to „studnia bez dna”
Katarzyna Panasiuk aktywnie uczestniczy w międzynarodowych wydarzeniach branżowych. Była prelegentką podczas targów „Sustainable Boating Tomorrow” we Francji, poświęconych ekologicznemu projektowaniu jachtów, gdzie występowała jako specjalistka materiałowa w panelu dotyczącym recyklingu i zrównoważonych materiałów. Planuje także udział w targach branży superjachtów METSTRADE w Holandii.
– Kompozyty to „studnia bez dna” – im więcej wiem, tym więcej pojawia się pytań. Nadal wiemy o nich stosunkowo niewiele, szczególnie jeśli chodzi o ich właściwości wytrzymałościowe i mechanizmy zniszczenia. Przyszłość kompozytów – zwłaszcza ekologicznych – zależy od rzetelnych danych i współpracy z przemysłem – podkreśla. – Jeśli możemy pokazać, że droższy materiał ekologiczny pozwala zmniejszyć zużycie żywicy, obniżyć masę konstrukcji i przynieść realne korzyści, to jest to argument dla przemysłu. Kluczowe są twarde dane i konkretne zyski – dodaje.
Młody Naukowiec. Raz w miesiącu będziemy prezentować laureatów olimpiad i konkursów oraz młodych naukowców, którzy rozpoczynają swoją karierę akademicką. Zachęcamy również do kontaktu e-mailowego: p.kallalas@trojmiasto.pl z dopiskiem Młody Naukowiec.