CEZAMAT- ENVIRONMENT. czyli Centrum Zaawansowanych Materiałów i Technologii w służbie człowiekowi i naturze

Transkrypt

1 CEZAMAT- ENVIRONMENT czyli Centrum Zaawansowanych Materiałów i Technologii w służbie człowiekowi i naturze

2 CENTRUM PRZYSZŁOŚCI Centrum Zaawansowanych Materiałów i Technologii CEZAMAT to powstające w Warszawie centrum badawczo-wdrożeniowe współtworzone przez warszawskie uczelnie i instytuty naukowe. Projekt obejmuje powstanie sieci pięciu laboratoriów wyposażonych w zaawansowane urządzenia pozwalające na prowadzenie interdyscyplinarnych badań nad przyszłościowymi materiałami i technologiami. CEZAMAT jest jedynym ośrodkiem badawczym w Polsce, który ma szansę stać się liderem w dziedzinie nanotechnologii, biotechnologii i technologii MOEMS (Micro-Opto-Electro Mechanical Systems). Wizualizacje projektu Laboratorium Centralnego

3 CEZAMAT WARTOŚĆ PROJEKTU 100 MLN EURO 3

4 MISJA I WIZJA MISJA Integracja środowiska naukowego poprzez utworzenie interdyscyplinarnej platformy, w zakresie badań nad przyszłościowymi materiałami i technologiami, umożliwiającej podmiotom badawczym i gospodarczym prowadzenie badań naukowych na najwyższym światowym poziomie oraz wdrażanie uzyskanych w ich wyniku nowoczesnych technologii i upowszechnianie w społeczeństwie. WIZJA CEZAMAT - innowacyjne centrum badawcze inspirujące do prowadzania badań nad zaawansowanymi materiałami i technologiami, które przyniosą przełom w polskiej nauce, zapewniając konkurencyjność Polski i Europy w obszarze wysokich technologii na arenie międzynarodowej.

5 STRUKTURA ORGANIZACYJNA Projekt realizowany jest przez Konsorcjum CEZAMAT, w skład którego wchodzą: Politechnika Warszawska (lider Konsorcjum) Uniwersytet Warszawski Wojskowa Akademia Techniczna Instytut Wysokich Ciśnień PAN Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN Instytut Fizyki PAN Instytut Chemii Fizycznej PAN Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych Instytut Technologii Elektronowej

6 INFRASTRUKTURA W ramach realizacji projektu CEZAMAT powstaną następujące laboratoria: Laboratorium Centralne Laboratorium kwantowych struktur azotkowych oraz zaawansowanych technik ich charakteryzacji Specjalistyczne laboratorium badań spektroskopowych i magnetycznych Specjalistyczne laboratorium nanotechnologii laserowych Specjalistyczne laboratorium wytwarzania precyzyjnych masek chromowych oraz mikrooptycznych struktur dyfrakcyjnych

7 LABORATORIUM CENTRALNE Centralne laboratorium będzie się składać z pięciu platform aparaturowych, umożliwiających prowadzenie eksperymentów w poszczególnych dziedzinach nauki: PLATFORMA MODELOWANIA I SYMULACJI PLATFORMA TECHNOLOGII STRUKTUR, PRZYRZĄDÓW I UKŁADÓW PLATFORMA WYTWARZANIA MATERIAŁÓW PLATFORMA BIOTECHNOLOGII PLATFORMA DIAGNOSTYKI I CHARAKTERYZACJI MATERIAŁÓW, STRUKTUR, PRZYRZĄDÓW I UKŁADÓW

8 Cele przewodnie CEZAMAT Praca na rzecz gospodarki Interdyscyplinarność i synergia Uzupełnienie brakującego ogniwa naukaprzemysł Inkubator nowych przedsiębiorstw Witryna polskiej innowacyjności Kształcenie na światowym poziomie 8

9 Cele przewodnie interdyscyplinarność i synergia Stworzenie wspólnej platformy dla badań z różnych dziedzin i stymulacji projektów interdyscyplinarnych Intensywność /przywództwo Badania podstawowe Badania interdyscyplinarne i stosowane Laboratoria członków Konsorcjum Laboratoria CEZAMAT Istniejące laboratoria Członków Konsorcjum źródłem inspiracji. CEZAMAT przy wsparciu laboratoriów własnych Członków Konsorcjum będzie spełniać wiodącą rolę w badaniach interdyscyplinarnych i stosowanych. 9

10 Cele przewodnie - dostarczenie brakującego ogniwa Stworzenie pomostu między badaniami podstawowymi i wdrożeniami przemysłowymi INNOWACJA FUNDAMENALN A LUB INTERDYSCYPLI NARNA BADANIE PORAWNOŚCI KONCEPCJI KOMERCJALIZACJA POMYSŁ ORAZ BADANIA APLIKACJI BRAKUJĄCE OGNIWA Laboratoria członków Konsorcjum PRODUKCJA Laboratoria R&D grupy przemysłowej Strategia pomostu między badaniami podstawowymi i przemysłem - wiodącą linią funkcjonowania Centrum: przekształcanie wiedzy naukowej w produkty i technologie służące społeczeństwu! Laboratoria CEZAMAT CEZAMAT LABORATORIES 10

11 Cele przewodnie - stworzeniu inkubatora nowych przedsiębiorstw Stworzenie mechanizmu wdrożeń przemysłowych Wzmocnienie polskich przedsiębiorstw i ich konkurencyjności dzięki generowaniu innowacji i stworzeniu mechanizmów wdrożeń przemysłowych. Tworzenie wizji nowych technologii i produktów jeszcze nieistniejących na rynku. Konieczność posiadania silnej i sprawnie działającą infrastruktury wspomagającą powoływanie nowych przedsiębiorstw typu start-up. Aktywne pozyskiwanie funduszy inwestycyjnych (krajowych i zagranicznych) dla prowadzonych badań i ich finansowania. 11

12 Cele przewodnie - rola witryny polskiej innowacyjności Magnes przyciągający zagranicznych kontrahentów i współpracowników - Nakłonienie do pracy w CEZAMAT znanych nazwisk - Znane nazwiska będą w początkowym okresie stanowić gwarancję poziomu CEZAMATu, ułatwią kontakty i współpracę z zagranicznymi instytucjami oraz kontrahentami - Dobrze wykształcona i szybko zdobywająca doświadczenie i praktyczne umiejętności kadra CEZAMATu będzie zapewniała odpowiedni dynamizm rozwoju Centrum 12

13 Cele przewodnie kształcenie na światowym poziomie Wniesienie nowego wymiaru w edukacji polskich studentów i kadry badawczej - CEZAMAT atrakcyjnym miejscem pracy dla najlepiej wykształconych absolwentów - CEZAMAT motywacją do kształcenia się na najwyższym poziomie we wszystkich dziedzinach objętych polem zainteresowań - W CEZAMAT - wyjątkowa szansa na kontakt i współpracę młodych naukowców z badaczami światowej klasy - Tematyka aktywności CEZAMAT profiluje także tematykę kształcenia - CEZAMAT, w zakresie swoich kompetencji, prowadził będzie także szkolenia dla pracowników innych instytucji - Uczelnie zapewnią solidne umiejętności teoretyczne, a CEZAMAT zapewni młodym badaczom komplementarne umiejętności praktyczne! 13

14 Obszar działania CEZAMAT-ENVIRONMENT Systemy monitorujące Systemy monitorujące Systemy monitorujące 14

15 Od Internetu do Internetu Rzeczy (Internet of Things IOT) 15

16 Sieci monitoringu Istotne cechy sieci Transmisja przewodowa Inteligenta sieć z transmisją bezprzewodową Koszty budowy sieci w terenie Ogromne Bardzo niewielkie Wrażliwość sieci na uszkodzenia linii komunikacyjnych Możliwa ilość węzłów sieci Zasilanie węzłów Odległość od centrum zbierania danych Monitorowanie zmian globalnych/lokalnych Jednoczesne monitorowanie zmian globalnych i lokalnych Możliwość rekonfiguracji sieci (rozbudowy, zmiany punktów pomiaru) Bardzo duża Ograniczona z powodu kosztu budowy sieci Za pośrednictwem przewodów łączących lub bateryjne Ograniczona kosztami budowy sieci kablowej Możliwe (obszar monitorowania zależy od obszaru okablowanego) Praktycznie niemożliwe (koszt sieci) Istnieje, choć jest niezwykle kosztowna (okablowanie!!) Niewrażliwa (brak fizycznych linii!) Brak ograniczeń Autonomiczne Dowolna brak ograniczeń Możliwe (obszar monitorowania zależy jedynie od rozłożenia węzłów sieci) Zależy tylko od ilości węzłów sieci i ich lokalizacji Rozmieszczenie dodatkowych węzłów sieci jest banalnie proste 16

17 Parametry monitorowane Parametry monitorowane zależne jedynie od zastosowanych czujników: Parametry fizyczne położenie (także ewentualne przemieszczenia węzła) obecność/ilość (także ruch, tj. kierunek i szybkość) oznaczonych obiektów temperatura wilgotność promieniowanie elektromagnetyczne??? Parametry chemiczne obecność wybranych związków chemicznych (prostych i/lub złożonych) stężenie wybranych związków chemicznych (prostych i/lub złożonych) 17

18 statyczne, dynamiczne i korelacje (!!!) PRZYKŁADY: Monitorowanie statyki i dynamiki zmian środowiska; Śledzenie przemieszczania się dzikich zwierząt i ich zachowania; Detekcja i monitorowanie obszarów zagrożonych pożarem oraz wczesna wykrywanie jego pojawienia się; Rolnictwo precyzyjne (w celu dozowania wspomagania np. nawadniania, nawożenia, itd.); Monitorowanie poziomu pestycydów w zbiornikach wody, erozji gleby, itd.; Monitoring stanu wód płynących; Monitoring wpływu gospodarki ludzkiej (rolnictwo, hodowla) na środowisko; itd. NIESPOTYKANE DOTĄD możliwości badań korelacji, np.: wpływ lokalnych zmian parametrów gleby, wody i powietrza na dobrostan lasu (w rozbiciu na poszczególne gatunki); wpływ lokalnych zmian parametrów gleby, wody i powietrza na migrację zwierząt; itd. 18

19 Wiele funkcji w jednym miejscu (MOEMS) Myśli mikroprocesory, pamięci, ASIC W jednej obudowie mikrosystemu Czuje Sensory, radary, GPS Działa MEMS, aktuatory Komunikuje się Optycznie, bezprzewodowo Zasila się baterie, ogniwa paliwowe, pobieranie energii z otoczenia 19

20 Węzeł inteligentnej sieci bezprzewodowej Autonomiczny pobór energii z otoczenia (świetlna, termiczna, pole elektromagnetyczne, ); Konstruowany pod konkretne zastosowania (parametry mierzone); Cena zależna od ilości parametrów monitorowanych, dokładności pomiarów i zakładanej odległości między węzłami sieci; Przy niewielkiej ilości parametrów monitorowanych może być tani, a nawet bardzo tani; Sposób dystrybucji zależy od parametrów mierzonych, ale jest zawsze bardzo prosty (nie wymaga specjalistycznej wiedzy). 20

21 Idea inteligentnej sieci monitoringu bezprzewodowego 21

22 Zdolność do samoorganizacji zapewnia niezawodność jej działania Stan początkowy Samo-reorganizacja sieci po awarii dwóch węzłów Stan po uzupełnieniu węzłów Ewentualna awaria poszczególnych węzłów sieci skutkuje jedynie czasową utratą danych z tego miejsca (do momentu uzupełnienia brakujących węzłów) 22

23 Opracowanie inteligentnej sieci bezprzewodowej monitorowania wymaga WIEDZY nt.: czujników, źródeł zasilania, komunikacji, kodowania, analizy wielkich zbiorów danych, : bio-chemia, inżynieria materiałowa, fizyka, elektronika, fotonika, mechatronika, informatyka, Posiadamy taką w gronie członków Konsorcjum CEZAMAT! TECHNOLOGII CEZAMAT stwarza możliwości praktycznej realizacji takiej koncepcji 23

24 Po raz pierwszy w historii mamy takie możliwości!! Wykorzystajmy je!