Główny bohater wchodzącego właśnie na ekrany filmu „Wstrząs” jest lekarzem, który odkrywa podobne schorzenie mózgu u kilku zmarłych zawodników futbolu amerykańskiego. Opisuje zespół objawów i zmian w mózgu, nazywając chorobę CTE – chroniczną pourazową encefalopatią (chronic traumatic encephalopathy). Za jej przyczynę uważa się wieloletnie doprowadzanie do wstrząsów głowy. Ponieważ kontakt fizyczny jest nieodłącznym elementem futbolu amerykańskiego, CTE w pewnym sensie można uznać za chorobę zawodową.

CTE zdobyła rozgłos, bo jej istnienie próbowała zatuszować liga futbolowa w USA; ponadto diagnozowano ją u sportowych celebrytów. Większość chorób zawodowych pozostaje jednak w cieniu. Jedną z nich jest choroba wibracyjna, która dotyka pracowników narażonych na długotrwałe działanie drgań mechanicznych, głównie operatorów urządzeń takich jak wiertarki, młoty pneumatyczne, tokarki, frezarki itd. Może ona powodować m.in. zaburzenia czucia, krążenia czy zwyrodnienie stawów. Z pomocą przychodzi technologia, dzięki której urządzenia te opracowuje się w taki sposób, aby jak najmniejsze drgania przenosiły na użytkowników tych urządzeń. Nad takimi rozwiązaniami, zwanymi wibroizolacją, pracuje dr hab. Marian Dobry z Instytutu Mechaniki Stosowanej na Wydziale Budowy Maszyn i Zarządzania Politechniki Poznańskiej. Ostatnio udało mu się opatentować rozwiązanie, które drastycznie redukuje drgania przenoszone na operatorów młotów udarowych.

– Problem jest jak najbardziej aktualny, bo większość urządzeń stosowanych na rynku powoduje takie wibracje, że gdyby kurczowo trzymać się obowiązujących norm, to operatorzy mogliby z nich korzystać tylko przez kilkanaście minut dziennie. Producenci nie zatajają takich informacji, bo muszą się one znaleźć w instrukcjach obsługi, ale przecież wszyscy dobrze wiemy, że nikt się do nich nie stosuje – tłumaczy dr Dobry. Dodaje, że z wibroizolacją jego projektu urządzenia przenoszą na operatora tak niewielkie wibracje, że może on spokojnie pracować osiem godzin i więcej.

Rozwiązanie dr. Dobrego jest bajecznie proste. W pewnym sensie dzieli ono urządzenie – w wypadku tego wynalazku jest to młot udarowy – na dwie części: mechaniczną, która wykonuje właściwą pracę, oraz część, z którą styka się operator. Sercem wynalazku jest mechanizm, który łączy ze sobą te dwie części. Składa się on z krzywki – odpowiednio wyprofilowanego, metalowego elementu o kształcie paraboloidy, dwóch sprężyn, a także rolek dociskowych. Wszystko zestrojone jest w taki sposób, że bez względu na nacisk ze strony operatora krzywka utrzymywana jest w tym samym miejscu, a drgania są pochłaniane przez sprężyny. W ten sposób chociaż młot wykonuje uderzenia, to ich rozchodzenie się po urządzeniu zatrzymywane jest na sprężynach i nie przechodzi na operatora. Zasada działania jest bardzo podobna do amortyzacji w samochodzie (choć, jak zauważa naukowiec, jego rozwiązanie jest lepsze), której zadaniem jest zatrzymanie wstrząsów od podłoża i nieprzenoszenie ich do kabiny.

Efektywność wibroizolacji projektu dr. Dobrego zamontowanej w młotach wyburzeniowych wykazano w naukowych badaniach symulacyjnych prowadzonych w Zakładzie Wibroakustyki i Biodynamiki Systemów. Wykazały one, że dzięki wynalazkowi narzędzia spełniają normy obowiązujące w Polsce i Unii. Ponieważ wynalazek znajduje się w fazie demonstracyjnej, przed wprowadzeniem na rynek musiałyby jeszcze zostać przeprowadzone badania prototypowe.

Wynalazek jest na tyle uniwersalny, że nadaje się do zastosowania nie tylko w dużych narzędziach ręcznych, ale też w urządzeniach, które wymagają zamontowania na pojeździe. Teoretycznie możliwe byłyby również inne zastosowania, ale dr Dobry chce się na razie skupić na urządzeniach budowlanych, bo tutaj dostrzega największy potencjał, a także najbardziej palącą potrzebę. – O ile dobrze pamiętam, za komuny tysiąc osób rocznie zapadało na chorobę wibracyjną. Teraz jest lepiej, ale co z tego, skoro ludzie wciąż chorują. Z moim wynalazkiem problem zniknąłby zupełnie – mówi inżynier.

Doktor Dobry pracuje nad zagadnieniami wibroizolacji praktycznie od początku swojej kariery zawodowej, który przypadł na połowę lat 70. Jednym z pierwszych zadań, jakie dostał do wykonania, była właśnie wibroizolacja narzędzi ręcznych. Pierwsze patenty z tym związane uzyskał jeszcze w latach 80. Za punkt honoru postawił sobie wprowadzenie ich na rynek. – Dwa razy nawet udało mi się znaleźć partnerów przemysłowych do produkcji tych narzędzi. Chodziło o to, żeby przetestować, o ile są lepsze w praktyce od powszechnie używanych konstrukcji – mówi inżynier z Poznania.

Niestety, pierwszy partner, pozyskany pod koniec poprzedniego ustroju – zakłady lotnicze w Świdniku – nie był zainteresowany rozwojem konstrukcji. Natomiast drugi partner, poznańska fabryka Cegielskiego, po zakończeniu produkcji serii urządzeń popadł w finansowe kłopoty, w związku z czym nie kontynuował współpracy. Doktor Dobry przyznaje, że miał oferty współpracy z zagranicy, ale je odrzucał. – Chciałem i chcę dalej wdrożyć swoje wynalazki, ale w Polsce – tłumaczy. Na razie wciąż czeka. Jest przekonany, że koszt wdrożenia jego konstrukcji byłby niewielki, a przewaga konkurencyjna płynąca z jego zastosowania – ogromna. 

Eureka! DGP

Trwa trzecia edycja konkursu „Eureka! DGP – odkrywamy polskie wynalazki”, do którego zaprosiliśmy polskie uczelnie, instytuty badawcze i jednostki naukowe PAN. Do czerwca w Magazynie DGP będziemy opisywać wynalazki nominowane przez naszą redakcję do nagrody głównej, wybrane spośród 47 nadesłanych przez 15 uczelni oraz 35 zgłoszonych przez 23 instytuty badawcze i jednostki naukowe PAN. Konkurs zostanie rozstrzygnięty pod koniec czerwca. Nagrodą jest 30 tys. zł dla zespołu, który pracował nad zwycięskim wynalazkiem, ufundowane przez Mecenasa Polskiej Nauki – firmę Polpharma, oraz kampania promocyjna dla uczelni lub instytutu o wartości 50 tys. zł w mediach INFOR Biznes (wydawcy Dziennika Gazety Prawnej) ufundowana przez organizatora.

– Jeśli nie chcemy, żeby Polska odgrywała rolę taniego zaplecza usługowego, musimy postawić na rozwój przez innowacje. Droga do innowacyjności wiedzie przez rozwój odpowiedniej kultury: proinnowacyjną edukację, budowanie sprzyjających postaw społecznych, tworzenie trwałych więzi między edukacją, nauką i biznesem. Centrum Nauki Kopernik bierze udział w tym procesie, będąc naturalnym laboratorium nowatorskich rozwiązań, zastosowań innowacyjnych metod, narzędzi i najnowszych technologii – mówi Robert Firmhofer, dyrektor naczelny Centrum Nauki Kopernik