Dr hab. inż. Sławomir Gryś, Profesor Politechniki Częstochowskiej od lat skupia swoją naukową karierę wokół elektroniki, informatyki, metrologii oraz inżynierii materiałów dla przemysłu kosmicznego. Wraz z zespołem stara się wykorzystywać wiedzę i doświadczenie w realizacji badań nieniszczących – obszaru łączącego różne dyscypliny naukowe.
Wśród szeregu prowadzonych przez Pana badań warto wyróżnić te, realizowane w ramach projektu „Standaryzacja procedury wymiarowania defektów metodą aktywnej termografii w podczerwieni”. Czy realizowany projekt jest odpowiedzią na potrzeby dyktowane przez rynek?
Zwykle sytuacja była nieco bardziej złożona i nie wszystkie badania wprost przekładają się na widoczne w krótkiej perspektywie efekty, choć w tym przypadku mamy taką nadzieję. Konkurs „Polska Metrologia”, w ramach którego realizujemy projekt, zainicjowało Ministerstwo Edukacji i Nauki. To druga edycja, której jednym z celów jest silniejsza integracja środowiska metrologicznego z innymi obszarami nauki i w efekcie transfer wyników do gospodarki. Projekt został uruchomiony pierwszego stycznia 2024 roku i będzie realizowany przez 24 miesiące. Kwota jego dofinansowania to blisko milion złotych. Jest realizowany na Wydziale Elektrycznym w Politechnice Częstochowskiej. Celem projektu jest zaproponowanie skutecznej i usystematyzowanej procedury pomiarowej do badań nieniszczących wybranych materiałów i obiektów, głównie stosowanych w branży lotniczej i transporcie. Procedura pomiarowa służyć będzie wykrywaniu defektów w strukturze badanego materiału, określenie ich lokalizacji i liczby oraz wymiarów na podstawie analizy sekwencji termogramów. Zadaniem B+R, które stoi przed zespołem, to określenie warunków pomiarów, dobór aparatury, sposób automatycznej analizy, interpretacji i raportowania danych pomiarowych tak, aby metodę można było stosować zarówno w warunkach laboratoryjnych, jak i przemysłowych otrzymując wiarygodne i powtarzalne wyniki. Musimy zatem zastanowić się nad wyspecyfikowaniem sprzętu, odpowiedzieć sobie na pytanie, w jakich warunkach pomiar powinien być wykonywany, czy mamy już gotowe narzędzia, czy dopiero muszą powstać. Jestem optymistą, gdyż w tym zespole nad teorią i zastosowaniem termografii w defektoskopii pracujemy od wielu lat. Mamy doświadczenie również we współpracy z przemysłem w zakresie diagnostyki. Potrafimy zgromadzić i przeanalizować dane oraz zbadać różne obiekty, a co za tym idzie wykryć i scharakteryzować defekty. Teraz swoją pracę skupiamy w większym stopniu na próbie ustandaryzowania procedury badawczej. Przed nami dużo pracy.
Czy to w pełni nowatorskie spojrzenie na sposób wykrywania defektów?
Istnieją już komercyjne rozwiązania, stosujące diagnostykę termowizyjną. Najczęściej są one dedykowane konkretnym zastosowaniom i posiadają liczne ograniczenia. Aby inżynier zdecydował się na użycie konkretnej technologii, to musi być ona technologią dojrzałą i sprawdzoną w warunkach polowych, najlepiej ujętą w normach branżowych. Niestety tak jeszcze nie jest w przypadku termografii w podczerwieni jak dla klasycznych technik badań nieniszczących, np. metody radiograficznej czy ultradźwiękowej. Nasz projekt, wpisuje się w znacznej części w obszar kosmicznych technologii, stąd mamy nadzieję, że stanie się takim czynnikiem stymulującym do tego, byśmy jako kraj mogli odgrywać większą rolę na rynku technologii motoryzacyjnych, lotniczych a nawet kosmicznych.
Jakie aspekty jeszcze wyróżniają Państwa projekt?
Na dzień dzisiejszy jesteśmy w stanie zaproponować wstępną technologię procedury inspekcyjnej – od pozyskania danych, poprzez ich automatyczną interpretację oraz raportowanie wyników. Staramy się wyeliminować rolę człowieka lub sprowadzić ją do minimum, aby ograniczyć ryzyko błędu związanego z subiektywną oceną przez operatora. Próbujemy zatem zautomatyzować ten proces. Połączenie informatyki z własnymi technikami oraz rozwijanymi na innych uczelniach, czyli fuzja danych, algorytmów, modelowania, pozwala nam na uzyskanie dodatkowej informacji dotyczących tego, co tak naprawdę badamy i co nasz system diagnostyczny jest w stanie zauważyć w badanym obiekcie.
Jak kształtują się Pana naukowe plany na przyszłość?
W każdym naukowcu jest chyba odrobinę dziecka-marzyciela. Chciałbym polecieć na Księżyc a może Marsa i chyba stąd moje zainteresowanie i ekscytacja podróżami w przestrzeń. Nowoczesne i zarazem bezpieczne materiały dla technologii kosmicznych są środkiem do realizacji takich marzeń. Jako zespół jesteśmy otwarci na nowe pomysły, idee i rozwijanie nowych technologii. Czując się w dużym stopniu metrologami jesteśmy teamem wspierającym też inne dziedziny nauki i zespoły badawcze. Techniką, która skrywa przed nami swe tajemnice, a przygodę z nią odkładamy na niedaleką przyszłość jest tzw. diagnostyka teraherzowa. Można ją sklasyfikować jako bezpieczny rentgen, czyli nieszkodliwą dla organizmów żywych a pozwalającą na uzyskiwanie informacji o strukturze badanych obiektów. Jeśli poznamy jej możliwości to w dużym stopniu będzie przełom technologiczny, ponieważ spełnimy wymaganie bezpieczeństwa, a jednocześnie będziemy mieć dużą głębokość wnikania promieniowania. Pozwoli to prześwietlać duże obiekty i pozyskiwać cenne informacje pod kątem wykrywania wad oraz szczegółowej budowy danego obiektu. Obecnie o niej wiemy jeszcze mniej niż o termografii, więc to obszar naprawdę dziewiczy. Naukowcy są na poziomie rozumienia praw fizyki i dość nieśmiałych próbach budowania urządzeń skanujących. W kraju zaledwie kilka ośrodków zajmuje się tym zagadnieniem, a również w skali świata to dopiero początek drogi.
