Patenty do wzięcia. Te wynalazki czekają na Politechnice Wrocławskiej

Dr inż. Michał Pelczarski pracuje na Wydziale Architektury Politechniki Wrocławskiej. Do tej pory wymyślił sześć urządzeń, z których kilka uzyskało już patent, a inne są w trakcie postępowania przed Urzędem Patentowym Rzeczpospolitej Polskiej.

Wśród jego wynalazków są ultralekki egzoszkielet "Exonik", indywidualna balistyczna osłona przeciwuderzeniowa, urządzenie do ochrony fundamentów platform morskich i farm wiatrowych, bezwładnościowa platforma treningowa dla sportowców oraz system plecakowy służący do odciążenia kręgosłupa podczas przenoszenia ładunków przez żołnierzy, alpinistów, a nawet uczniów. Ostatnim z rozwiązań jest system wspomagania chodzenia w warunkach górskich lub podczas rehabilitacji.

- Trudno powiedzieć, który z tych pomysłów uważam za swój ulubiony. Wszystkie mają wspólny mianownik. Jeśli można coś poprawić w przepływie sił, to ja staram się to zrobić. Moje wynalazki bardzo różnią się od tych, nad którymi pracują naukowcy na innych wydziałach PWr. Tam działają całe zespoły, przeprowadzają bardzo kosztowne badania po to, by np. wynaleźć lekarstwo na raka. Ja pracuję sam, a moje wynalazki są relatywnie tanie - wyjaśnia dr Pelczarski.Wynalazek za 500 złJego jak dotąd najbardziej znanym i najłatwiejszym do testowania wynalazkiem jest kamizelka "Exonik". Jej wytworzenie kosztuje tylko 500 zł. Jest lekka i wyposażona w poduszki pneumatyczne, które napełnia się powietrzem.

Można ją nosić np. podczas odkurzania, noszenia drewna do kominka, pracy w ogrodzie czy w trakcie przeprowadzki. Im bardziej użytkownik "skrzywia się" i deformuje kręgosłup, tym bardziej kamizelka wymusza na nim utrzymanie prawidłowej postawy.

Inny wynalazek Michała Pelczarskiego to platforma treningowa dla sportowców trenujących w oporującym polu sił bezwładności. Jest przeznaczona dla sprinterów, lekkoatletów, piłkarzy i tenisistów.

- Proszę sobie wyobrazić: to tak, jakby biec do przodu w tramwaju, który właśnie przyspiesza, więc siła bezwładności pcha nas do tyłu. Na takiej platformie w polu niewidzialnych sił bezwładności zawodnik wykonywałby ruchy przeciw tym siłom, ćwicząc ważne dla danej dziedziny sportu zespoły mięśni - opowiada dr Pelczarski.

- Gdybym dostał pieniądze na rozwój tego wynalazku, wynająłbym nowoczesny tramwaj od MPK. Niedaleko AWF jest taki długi, prosty odcinek torowiska. Tam można byłoby przeprowadzić testy, a naukowcy z AWF analizowałaby wyniki - rozmarza się naukowiec.

- Czym innym jest wpaść na dobry pomysł i opatentować wynalazek, a czym innym wcielić go w życie tak, by mógł być stosowany w praktyce. Do tego potrzebne są spore fundusze, które w Polsce trudno jest zdobyć - podsumowuje dr Michał Pelczarski.

Jednym z ostatnich wynalazków naukowców z Wydziału Chemicznego Politechniki jest mikrosystem do wytwarzania mikrokapsułek. Pracuj nad nim dr Roman Szafran.

To niewielkie urządzenie służące do wytwarzania kapsułek mikroskopijnych rozmiarów. Nie chodzi jednak o takie kapsułki, jakie można kupić w aptece, ale mikrokapsułki o średnicy poniżej kilkunastu mikrometrów (a mikrometr to jedna tysięczna milimetra). To niewiele więcej niż średnica czerwonej krwinki.

Archiwum autora

- Wcześniej długo zajmowałem się przemysłowymi aparatami do powlekania na sucho. Chciałem uzyskać niewielkie nośniki leków. Choć badania zakończyły się sukcesem, to nie udało się zmniejszyć ich rozmiaru poniżej kilkuset mikrometrów, a to dużo za dużo, by myśleć o ich wykorzystaniu w terapiach nowotworowych. Rozmiar w tym przypadku ma kluczowe znaczenie. Dzięki mozolnemu przeszukiwaniu literatury, po nitce do kłębka, w końcu trafiłem na mikrosystemy - opowiada dr Szafran.

Mikrosystem wygląda niepozornie. Ma tylko kilka centymetrów kwadratowych powierzchni, czyli mniej więcej tyle, ile podstawowe szkiełko mikroskopowe. - Rozpocząłem prace nad nim około cztery, pięć lat temu. Od początku z myślą o zastosowaniu w medycynie. Pierwotnym celem było otrzymanie kapsułek zawierających leki przeciwnowotworowe - wyjaśnia dr Szafran. Takie mikrokapsułki mogą być wykorzystywane w zabiegu tzw. embolizacji guzów nowotworowych. Na czym ten zabieg polega?

- Kapsułki wprowadzamy do tętnic w pobliżu zmiany nowotworowej. Uwalniają lek, ale jednocześnie zamykają światło tętnicy, blokują przepływ krwi i powodują "zagłodzenie nowotworu". Zaletą jest też to, że lek jest uwalniany miejscowo, w pobliżu guza - mówi dr Szafran.

W trakcie prac nad mikrosystemem okazało się, że zastosowanie wynalazku w medycynie może być znacznie szersze, niż pierwotnie zakładał autor. W mikrokapsułkach mogą być zamykane komórki macierzyste, które mają potencjalną zdolność do regeneracji uszkodzonych tkanek. - Komórki macierzyste bardzo trudno adaptują się do nowych warunków i są bardzo wrażliwe na wszelkie zmiany w otaczającym je środowisku. Naukowcy odkryli, że remedium na to może być właśnie enkapsulacja, bo wewnątrz kapsułki możemy wytworzyć warunki sprzyjające ich rozwojowi. Takie mikrokapsułki mogą zostać wykorzystywane przy leczeniu np. chorób Alzheimera czy Parkinsona. We Wrocławiu prowadzi się nowatorskie badania nad wykorzystaniem glejowych komórek węchowych do regeneracji uszkodzeń rdzenia kręgowego. Wszyscy pamiętamy zeszłoroczny sukces wrocławskich lekarzy, którym udało się "postawić na nogi" sparaliżowanego pacjenta. Ten zabieg udał się właśnie dzięki przeszczepowi komórek macierzystych - opowiada dr Szafran.

W 2014 roku Politechnika Wrocławska wysłała zgłoszenie patentowe do Urzędu Patentowego RP dotyczące mikrosystemu. - Proces przyznawania patentu może potrwać nawet kilka lat, ale od momentu wysłania zgłoszenia wynalazek jest już objęty częściową ochroną. Po uzyskaniu patentu możliwości są różne. Można dany wynalazek sprzedać, można udzielić licencji czy wspólnie z inwestorem pracować nad jego dalszym rozwojem dzięki dofinansowaniu badań - mówi dr Szafran.

W trakcie prac nad mikrosystemem do enkapsulacji opracowany został wielokrotnie nagradzany model guza nowotworowego na chipie. Pierwotnie miał służyć do testowania mikrokapsułek - sprawdzania, jak będą się zachowywały po wprowadzeniu do guza.

- Niestety, na rozszerzenie uzyskanego polskiego patentu na inne kraje świata zabrakło funduszy. Mam nadzieję, że mikrourządzenie do enkapsulacji będzie miało więcej szczęścia - mówi dr Szafran.Zarówno w przypadku uzyskania patentu, jak i przede wszystkim we wprowadzeniu go na rynek największym problemem są pieniądze.

Pomysł na urządzenie do wyławiania tratw i łodzi, czyli wynalazek powstający z udziałem prof. Eugeniusza Rusińskiego, prorektor Politechniki Wrocławskiej ds. Badań Naukowych i Współpracy z Gospodarką a nagrodzony przez prezesa Rady Ministrów, powstał w dość prozaicznych okolicznościach. Przy jedzeniu pączków.Jak do tego doszło?

Najpierw zespół z Politechniki Wrocławskiej otrzymał od Akademii Morskiej prośbę o zaprojektowanie żurawia do wyławiania tratw ratunkowych z morza. Na takich tratwach mieści się od 10 do 20 osób, a na środku mają część, o którą można zaczepić hak, by je wyciągnąć.

Problem w tym, że kiedy wiatr jest na poziomie siedmiu-ośmiu stopni w skali Beauforta, fale mają wysokość nawet 3,5 metra i pada deszcz, to helikopter raczej nie wyciągnie rozbitków. Trzymają się oni kurczowo burt, a dodatkowo tratwa kołysze się na falach.

Rozwiązaniem byłby właśnie wspomniany żuraw - bardziej stabilny od haka z helikoptera. Z jego stworzeniem naukowcy z Politechniki Wrocławskiej mieli jednak duży problem. Kiedy wzięli pod uwagę wszystkie warunki, jakie powinien spełniać, to wyszło im, że właściwie lepiej byłoby, gdyby stał w porcie. Zaczęli więc szukać innych rozwiązań.

Pomysł przyszedł badaczom właśnie przy pączkach.- Jedliśmy je chyba w tłusty czwartek, do kawy. I w pewnym momencie doktor Wiktor Stefurak zaproponował, że przecież tratwę można by podbierać od dołu - tak jak babcie podbierały pączki - opowiada profesor.

Fot. Tomasz Szambelan / Agencja Gazeta

Ten sposób okazał się tyle prosty, co genialny. Naukowcy opracowali urządzenie z dwoma ramionami, między którymi jest sieć rozciągliwa o długości 20 metrów. Rozbitków czy tratwę łowi ono od dołu, a nie od góry. A potem ładuje ich na pokład. - Jako szczur lądowy nie byłem do końca pewien, czy to zadziała. Gdy jednak zrobiliśmy testy, to okazało się, że to rewelacja. Kapitan tak podpłynął pod tratwę, że ta niesiona siłą prądu wpływała do naszej sieci - opowiada prof. Rusiński.

Jak zaznacza, urządzenie stworzone przez naukowców z Politechniki podczas swojego zjazdu oglądali admirałowie z Sojuszu Północnoatlantyckiego. Wszyscy zgodnie orzekli, że jest świetne.Co ciekawe, sam Eugeniusz Rusiński nie ma patentu i nie żegluje. - Na razie - uśmiecha się profesor. - Odkąd zajęliśmy się projektem, pilniej śledzę informacje o wydarzeniach na wodzie. Kiedy sam wyszedłem w morze, ono mnie urzekło. Jasne, że jest groźne, ale trzeba być po prostu odpowiednio przygotowanym na konfrontację z żywiołem - zaznacza badacz. Ocenia, że wdrożenie urządzenia, które stworzył wraz z zespołem, przydałoby się szczególnie teraz, gdy do brzegów Europy dobija mnóstwo uchodźców z ogarniętej wojną Syrii.

Inny przykład ciekawego patentu z Politechniki to urządzenie do wyznaczania własności reologicznych ośrodków rozdrobnionych opracowane przez mgr. inż. Damiana Stefanowa i prof. Piotra Dudzińskiego. Bada ono dynamiczny wpływ podwozi pojazdów terenowych na wytrzymałość i odkształcenia gruntów.

Wynalazek otrzymał złoty medal na 62. Światowych Targach Wynalazczości, Badań Naukowych i Nowych Technik "Brussels Innova 2013". Dostał również nagrodę Federacji Kosmonautów Rosyjskich na 42. Międzynarodowej Wystawie Wynalazków w Genewie.

Tester gruntowy to rozwiązanie, które powinno zainteresować zwłaszcza producentów pojazdów terenowych (wojskowych, budowlanych, rolniczych). Zebrane i dostarczone przez urządzenie informacje mogą być wykorzystane podczas prac projektowych. Dzięki nim można poprawić siłę uciągu maszyn, zredukować osiadanie w gruncie, zmniejszyć ruch oporu i związane z nim zużycie paliwa. Modułowa konstrukcja pozwoli na łatwą modyfikację egzemplarza pod potrzeby konkretnej firmy. Wynalazek można wykorzystać do badań laboratoryjnych i w warunkach polowych.

- Należy podkreślić, że na świecie nie jest znany odpowiednik takiego rozwiązania. Nasze urządzenie jest idealnym kompromisem pomiędzy bardzo drogimi i czasochłonnymi badaniami na obiektach rzeczywistych, a prostszymi, lecz niedokładnymi, pomiarami realizowanymi dotychczasowymi metodami - mówi prof. Piotr Dudziński. Naukowcy liczą, że ich wynalazek, po zakończeniu procedury uzyskiwania certyfikatów, trafi do seryjnej produkcji.

Politechnika Wrocławska tylko w 2014 roku miała 153 zgłoszenia dotyczące wynalazków i wzorów użytkowych. Uczelnia uzyskała też 123 patenty i prawa ochrony na wzory użytkowe. W obu przypadkach to najlepsze wyniki w kraju.

- Wynalazki to nowe rozwiązania techniczne, takie jak urządzenia czy technologie, i na wzory przemysłowe. Wzory użytkowe są stosowane np. w designie, jak choćby innowacyjne meble - wyjaśnia Piotr Otręba, kierownik działu własności intelektualnej i informacji patentowej na Politechnice Wrocławskiej.

Gdy chodzi o patenty, wrocławianie od lat są właściwie najlepsi w Polsce. W zeszłym roku Politechnika ogólnokrajową klasyfikację sporządzaną na podstawie raportu UPRP wygrała już po raz piąty z rzędu.