Nad czym pracują naukowcy z Instytutu Fizyki PAN?

Nanoproszki – „zapamiętujące” pochłonięte promieniowanie jonizujące i temperaturę otoczenia lub te o działaniu antybakteryjnym – to przykłady tzw. technologii podwójnego zastosowania, mogących znaleźć zastosowanie do celów zarówno cywilnych, jak i wojskowych, nad którymi pracują naukowcy z Instytutu Fizyki Polskiej Akademii Nauk.

„Mamy gotowe rozwiązania do wykorzystania”

Przed miesiącem w Polskiej Akademii Nauk zakończył się przegląd instytutów naukowych pod kątem ich możliwości włączenia się w programy obronne. Prezes PAN prof. Marek Konarzewski przekazał mediom, że ponad 10 z nich ma duży potencjał w obszarze technologii podwójnego zastosowania.

Jednym z nich jest Instytut Fizyki PAN. W ocenie zastępcy dyrektora ds. naukowych IF PAN prof. Bartłomieja Witkowskiego jednostka „ma ogromny potencjał dla przemysłu zbrojeniowego, bazujący m.in. na doświadczeniu współpracy w konsorcjach w projektach w obszarze obronności”.

– Mamy technologie na wysokim poziomie gotowości technologicznej oraz wiele rozwiązań o tzw. podwójnym zastosowaniu. Są to przykłady badań interdyscyplinarnych, łączących fizykę np. z inżynierią materiałową, chemią, biologią czy elektroniką – zaznaczył prof. Witkowski.

Przykładem technologii opracowanych w Instytucie Fizyki PAN, które – zdaniem rozmówcy – mają największy potencjał szybkiego wdrożenia, są nanoproszki.

– Mamy gotowe rozwiązania do wykorzystania. Nanoproszki do monitorowania napromieniowania „zapamiętują” pochłonięte promieniowanie jonizujące, co umożliwia prostą ocenę jego dawki i energii. W obszarze obronności można by dołożyć taką wkładkę z nanoproszkami do stroju żołnierzy, dzięki czemu będziemy wiedzieli, jaką dawkę promieniowania przyjęli żołnierze i czy wymagają leczenia – tłumaczy prof. Witkowski.

Inne nanoproszki mają zdolność do „zapamiętywania” temperatury. – Są one wykorzystywane do wytwarzania powłok, które zmieniają swój sposób świecenia w zależności od tego, w jakiej temperaturze się znajdowały. W obszarze obronności można je zastosować np. do pokrywania poszycia rakiet lub samolotów w celu sprawdzenia, na jakie przeciążenia były one narażone i przez jaki czas – wskazał naukowiec.

Kolejną technologią jest łączenie nanoproszków antybakteryjnych z farbami i lakierami, które można stosować na wielkoformatowe powierzchnie. – Tutaj potencjalnym zastosowaniem militarnym może być malowanie powierzchni mobilnych sal operacyjnych w celu uzyskania efektu trwałej antybakteryjności. Nanoproszki wytwarzane tą samą technologią mogą być wykorzystywane np. w transporcie publicznym, a także jako znaczniki do diagnostyki medycznej czy w suplementacji – prognozuje prof. Witkowski.

– Ponadto jednym z naszych kluczowych obszarów jest optyka, a dokładniej – detekcja optyczna. Mówimy tutaj m.in. o detektorach ultrafioletu czy detektorach podczerwieni, które można wykorzystywać w medycynie, automatyce, przemyśle oraz w systemach naprowadzania np. rakiet. Wspomniane struktury detektorowe, wytwarzane na bazie np. ultraczystych materiałów mogą być wykorzystywane w technologiach detekcji podczerwieni i promieniowania gamma, które stwarzają nowe możliwości rozwoju technologii wykrywania obiektów. W tym obszarze mamy bogaty wachlarz opcji prowadzenia prac badawczych: od badań podstawowych, poprzez prace technologiczne, po gotowe propozycje struktur o szerokim zastosowaniu – powiedział.

Jeszcze innym projektem z potencjałem w zakresie obronności są powłoki antykorozyjne i termoizolacyjne. – Przed kilkoma laty opracowaliśmy powłoki termoizolacyjne do okien, które dość dobrze blokują przedostawanie się ciepła z zewnątrz latem, a z kolei zimą – zapobiegają utracie ciepła z wewnątrz. Nic nie stoi jednak na przeszkodzie, aby ta sama technologia mogła być zastosowana np. do luf szybkostrzelnych, gdzie problem przeciążenia termicznego jest kluczowy. Połączenie powłok termoizolacyjnych z właściwościami barierowymi powinno prowadzić do zwiększenia trwałości luf czy łopatek wirników. To rozwiązania, które w zasadzie można by doprowadzić do gotowości do zastosowania w ciągu kilku miesięcy – powiedział prof. Bartłomiej Witkowski.

Nanoproszki i inne wynalazki

.Naukowcy z Instytutu Fizyki PAN mogą też zaoferować badawczą pomoc w zakresie kryptografii kwantowej. – Mamy grupy, które pracują nad aspektem teoretycznym w optymalizacji szyfrowania kwantowego, z potencjalnym zastosowaniem w wojsku i systemach bankowych. Nasze wsparcie może dotyczyć również optymalizacji systemów nawigacji opartych na magnetycznych czujnikach kwantowych. Często słyszymy, że sygnał GPS jest zaburzany, co stwarza istotne problemy nawigacyjne. Jednak w takiej sytuacji można dodatkowo użyć pola magnetycznego. Wymaga to posiadania bardzo czułych sensorów i wykorzystania zaawansowanych procedur oczyszczania ich sygnału. Mamy jednak grupy wybitnych naukowców, którzy specjalizują się w analizie i odszumianiu takich sygnałów – zwrócił uwagę fizyk.

Prof. Witkowski pytany o koszty wytwarzania takich technologii wskazał, że są one różne w zależności od rozwiązania. – Przykładowo, samo wytwarzanie nanoproszków jest stosunkowo tanie, ten proces nie wymaga dużych nakładów. Wspomniane farby z nanoproszkami o działaniu antybakteryjnym można uzyskać niskim kosztem, a dodatkowo są to technologie przyjazne ekologicznie. Ale niektóre selektywne detektory optyczne wymagają do wytworzenia kosztownej technologii – powiedział naukowiec.

Jak zaznaczył na koniec, potencjał dorobku polskiej nauki jest „niewykorzystywany w naszym kraju”. – Mam wrażenie, że Polacy nie do końca wierzą, że polska nauka ma coś do zaoferowania – a ma bardzo dużo. Dlatego tak potrzebna jest świadomość społeczeństwa i przede wszystkim decydentów, o naszych wybitnych osiągnięciach, po to, aby w planach rozwoju Polski został w pełni wykorzystany nasz potencjał – podsumował prof. Bartłomiej Witkowski.

Otwarta nauka – poważne badawcze i społeczne korzyści, ale także zagrożenia

.Termin otwarta nauka oznacza możliwość dowolnego pobierania, przetwarzania, kolportażu i wykorzystywania w procesach edukacyjnych wszystkich istniejących treści naukowych bez jakichkolwiek prawnych, finansowych czy technicznych ograniczeń – pisze prof. Michał KLEIBER.

Idea ta wpisuje się w coraz powszechniejszy w dzisiejszym świecie pogląd o wielkich społecznych pożytkach wynikających z dostępu do wiedzy naukowej dla wszystkich zainteresowanych.

Otwartość dotyczy wielu aspektów nie tylko samych rezultatów badań, ale także metodologii ich prowadzenia, dostępu do danych, użytego sprzętu czy recenzji dokumentujących jakość osiągnięć. Argumentem na rzecz takiego postępowania jest oczywiście realizacja misji społecznej odpowiedzialności nauki oraz korzyści z ułatwiania w ten sposób szerokiej współpracy badawczej i upowszechniania wiedzy w społeczeństwie.

Otwarta nauka jest także drogą do poprawy jakości badań naukowych poprzez pomaganie na przykład w wykrywaniu publikacyjnych plagiatów, przyspieszenie procesów tworzenia społecznych innowacji czy bardziej sprawiedliwego wykorzystywania publicznych pieniędzy, co pozwala podatnikowi nie płacić najpierw za sfinansowanie badań naukowych, a potem za wykupienie dostępu do stworzonych za te pieniądze artykułów.

Ważnym argumentem jest ponadto wpływ takiego podejścia do nauki na niwelowanie rosnących na świecie nierówności, będących zagrożeniem dla pokojowego współistnienia społeczeństw, wynikającym m.in. właśnie z braku dostępu do wiedzy naukowej i związanych z tym ograniczeń edukacyjnych.

Ułatwieniem w realizacji procesu otwartej nauki jest oczywiście rozwój technologii teleinformatycznych, umożliwiający darmowe przekazywanie wszelkich informacji. U podstaw całej idei leży szeroka, choć niekiedy uważana za naiwną wiara w możliwość demokratyzacji globalizującego się świata. Do przesłanek na rzecz otwartości nowo tworzonej wiedzy dodawane są jeszcze argumenty finansowe – w Polsce na przykład opłaty za dostęp do artykułów w płatnych czasopismach naukowych były ostatnio na poziomie kilkuset milionów złotych rocznie.

Promocja otwartej nauki i jej praktyczna realizacja osiągnęły w ostatnich latach wielką popularność, choć proces ten jest ciągle daleki od powszechności.

Mam w tej sprawie osobiste doświadczenia. 14 lat temu jako członek prestiżowej Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych pracowałem w zespole, który stworzył jeden z pierwszych na świecie dokumentów wskazujących na znacznie otwartej nauki. Od tego czasu dokumenty promujące otwartą naukę przyjęte zastały przez Unię Europejską, OECD, UNESCO oraz wiele innych międzynarodowych i państwowych organizacji i instytucji odpowiedzialnych za kształtowanie polityki naukowej. Liczne uniwersytety, instytuty naukowe i instytucje finansujące badania wręcz zobowiązują swych pracowników bądź grantobiorców do zapewniania otwartego dostępu do publikacji naukowych, których są autorami lub współautorami.

Otwarta nauka może być realizowana na dwa sposoby – albo przez umieszczenie i udostępnienie danego tekstu w otwartym repozytorium, albo za pośrednictwem publikacji w czasopiśmie z bezpłatnym dostępem. W kontekście ekonomicznym ciekawe wydaje się, że za ideą otwartej nauki opowiadają się wydawnictwa wydające czasopisma naukowe, także te największe, jak Springer czy Elsevier, mające do niedawna olbrzymie przychody z prenumerat swych czasopism, wnoszone przez uniwersytety i instytuty badawcze całego świata.

Prawda w tym zakresie ukryta jest częściowo w fakcie, że darmowy dostęp do publikacji w znacznej części światowych czasopism kompensowany jest opłatami, niekiedy nawet na poziomie kilku tysięcy dolarów, pobieranymi od autorów, co pozwala na kontynuację działalności wydawnictw niepobierających opłat od czytelników. Opłaty te są zazwyczaj pokrywane przez autorów w ramach grantów lub przez instytucje naukowe, w których pracują autorzy publikacji. Niekiedy autorzy, składając nowy artykuł, pytani są o swoje preferencje – wniesienie autorskiej opłaty i swobodne udostępnianie tekstu wszystkim zainteresowanym czy publikacja za darmo, ale później dostępna tylko dla coraz mniej licznych prenumeratorów. W naszym kraju w trosce o jak największą liczbę czytelników, niezwykle ważną dla naukowej pozycji autorów, autorzy decydują się najczęściej na pierwszą z powyższych opcji. Ciekawe jest, że dla sprostania międzynarodowej konkurencji wydawniczej wiele polskich czasopism decyduje się na działanie w modelu otwartym i nie pobiera żadnych opłat od autorów, utrzymując się z dotacji statutowych lub innych źródeł.

Wobec tak pozytywnego stosunku do idei otwartej nauki i jej szerokiego popierania przez redakcje czasopism oraz naukowców niełatwo jest przejść do omówienia związanych z tym problemów.

Tekst dostępny na łamach Wszystko co Najważniejsze: https://wszystkoconajwazniejsze.pl/prof-michal-kleiber-otwarta-nauka-powazne-badawcze-i-spoleczne-korzysci-ale-takze-zagrozenia/

PAP/MB