Chciała zostać lekarzem, a prowadzi innowacyjne badania, które mogą stanowić preludium dla nowych technologii na rynku stali. Nowe podejście optymalizuje cechy mechaniczne stali. Czy w tym szaleństwie jest metoda?
Dr inż. Karolina Kowalczyk z Politechniki Śląskiej kieruje projektem badawczym, którego celem jest zmiana właściwości komercyjnej stali niskowęglowej. W założeniu stary i dobrze znany materiał będzie charakteryzował się nowymi, lepszymi właściwościami.
– Połączenie wysokiej wytrzymałości z jednocześnie dużą plastycznością jest bardzo istotne i nadal stanowi spore wyzwanie w inżynierii materiałowej – podkreśla dr inż. Karolina Kowalczyk – Poszukuje się więc takich rozwiązań technologicznych, które pozwolą na otrzymanie pożądanego zespołu cech w tradycyjnych materiałach konstrukcyjnych. Jest to szczególnie istotne ze względu na tak powszechne ich zastosowanie, chociażby w przemyśle motoryzacyjnym.
Naukowcy wykorzystują w badaniach innowacyjną i niekonwencjonalną metodę DRECE (ang. Dual Rolls Equal Channel Extrusion), która zaliczana jest do grupy technik dużego odkształcenia plastycznego SPD (ang. Severe Plastic Deformation). Metoda DRECE prowadzi do silnego rozdrobnienia struktury którego skutkiem jest m.in. znaczny wzrost właściwości wytrzymałościowych materiału przy jednoczesnym zachowaniu jego spójności oraz wymiarów początkowych. W ten sposób uzyskuje się „nową stal” – klasyczny i dobrze znany materiał, który dzięki zastosowaniu niekonwencjonalnej metody charakteryzuje się dużo korzystniejszym zestawem właściwości, co znacząco wpływa na zwiększenie możliwości aplikacyjnych takiego materiału w różnych gałęziach przemysłu.
– Pomimo rozwoju nowoczesnych materiałów stal w dalszym ciągu jest podstawowym materiałem konstrukcyjnym i – jak się okazuje – przyszłościowym, wobec czego kształtowanie jej struktury oraz właściwości w wyniku różnych metod przeróbki plastycznej nadal budzi szerokie zainteresowanie wśród naukowców – zaznacza dr inż. Karolina Kowalczyk. – Metoda DRECE dzięki swoim zaletom, m.in dużej wydajności procesu oraz możliwości przetwarzania materiałów o znacznie większych wymiarach, niż ma to miejsce w przypadku klasycznych metod odkształcania plastycznego, może być w niedalekiej przyszłości z powodzeniem wdrożona jako innowacyjna technologia produkcyjna.
Istotny jest również aspekt ekonomiczny i ekologiczny. Metoda ta pozwala na ograniczenie liczby operacji technologicznych, co przekłada się na redukcję kosztów związanych z produkcją danego wyrobu, a ponadto pozwala na przetworzenie materiału poprodukcyjnego w postaci odpadu poprodukcyjnego. Projekt badawczy realizwaony jest z dr hab. inż. Magdaleną Jabłońską, prof. PŚ z Wydziału Inżynierii Materiałowej Politechniki Śląskiej, oraz z naukowcami z Uniwersytetu Technicznego VSB Ostrava. Badania finansowane są ze środków Narodowego Centrum Nauki (nr projektu 2018/31/N/ST8/03134).
Za swoje dotychczasowe osiągnięcia naukowe oraz aktywne upowszechnianie wyników swoich badań dr inż. Karolinę Kowalczyk uhonorowano podczas tegorocznego Forum Inteligentnego Rozwoju nagrodą Naukowca Przyszłości 2021 w kategorii nauki ścisłe i techniczne dla innowacyjnej przyszłości. Nagroda trafia
w ręce naukowców, którzy efektywnie działają na rzecz rozwoju oraz popularyzacji nauki. W nurt ten bardzo dobrze wpisują się działania prowadzone przez dr inż. Karolinę Kowalczyk, których celem jest poszerzenie współpracy świata naukowego z sektorem przemysłu oraz biznesu.
Aleksandra Engel
