Studijski boravak Ane Lozančić u Paderbornu

Ana Lozančić, mag. appl. chem., zaposlena je u Laboratoriju za funkcionalne materijale Instituta Ruđer Bošković u okviru HRZZ-ova „Projekta razvoja karijera mladih istraživača“ (rok DOK-2020-01), a svoje doktorsko istraživanje provodi u okviru Istraživačkog projekta „Topološka raznolikost oksalatnih spojeva: sinteza, svojstva i upotreba za okside (TOPOXAL-SYPROXID)“ voditeljice dr. sc. Marijane Jurić, koja je ujedno i Anina mentorica. U okviru natječaja MOBDOK-2023 Ana je provela nešto više od mjesec dana na Sveučilištu u Paderbornu, gdje joj je mentor-domaćin bio prof. dr. Michael Tiemann.

 

Zašto ste odabrali Sveučilište u Paderbornu kao Organizaciju-domaćin odnosno prof. Tiemanna kao mentora-domaćina? Jeste li Vi ili netko iz Vaše istraživačke grupe prethodno surađivali s mentorom ili članovima istraživačke grupe?

Prilikom odabira grupe/laboratorija u kojoj bih provela navedenu mobilnost tražili smo onu koja ima opremu potrebnu za naša istraživanja, a što nismo mogli kvalitetno napraviti u Hrvatskoj. Na konferencijama smo upoznale neke potencijalne suradnike, neki su nam i preporučeni, te smo im se javili za suradnju. Na žalost imali su samo osnovni instrument, impendancijski spektrometar, kojega imamo i mi ali ne i opremu potrebnu za istraživanje temperaturne vodljivosti u ovisnosti o vlazi, što je potrebno ako hoćemo istražiti mehanizam protonske vodljivosti. Budući da većina istraživačkih grupa iz ovoga područja djeluje u SAD-u ili Kini, koje nisu bile prihvatljive destinacije u okviru natječaja, pretraživali smo objavljene znanstvene članke kako bismo pronašli istraživačke grupe iz Europe, a koje imaju potrebnu opremu. Prof. Tiemanna nismo znali otprije niti je itko od nas surađivao s njegovom istraživačkom grupom, ali smo po objavljenim radovima znali da su on i njegova grupa eksperti u ovom području. Javili smo mu se s upitom za mobilnost, bez nekih prevelikih očekivanja. Srećom, mentor je bio vrlo otvoren i zainteresiran za suradnju te smo se brzo dogovorili oko studijskog boravka.


Koje su glavne razlike između Vaše matične institucije i Organizacije-domaćina u pogledu infrastrukture, uvjeta za rad, međuljudskih odnosa i slično)?

Kao što sam rekla, grupa prof. Tiemanna jedna je od rijetkih istraživačka grupa u Europi koja se bavi istraživanjem protonske vodljivosti i posjeduje svu potrebnu opremu. S obzirom da je istraživanje protonske vodljivosti koordinacijskih spojeva na Ruđeru praktički započelo s projektom TOPOXAL-SYPROXID, mi takvu dodatnu opremu nismo bili u mogućnosti nabaviti sredstvima projekta. Ova grupa osim ove i sve druge opreme potrebne za karakterizaciju materijala, posjeduje iskustvo, znanje i vještine iz ovog područja istraživanja koje sam imala priliku od njih usvajati. Vjerujem da je i njima ova mobilnost koristila za povećanje međunarodne suradnje i vidljivosti. Atmosfera u grupi je, kao što biste i očekivali od Njemačke, prije svega radna i od samog dolaska tretirali su me kao ravnopravnog člana grupe. Sudjelovala sam na njihovim internim seminarima, obranama doktorata te sam se s mentorom-domaćinom jednom tjedno individualno konzultirala o mojem radu, napretku i rezultatima.


Jesu li Vaša očekivanja koja ste imali prilikom prijave ispunjena? Je li trajanje studijskog boravka bilo dovoljno za ispunjavanje postavljenih ciljeva? Na koji način će se ovaj studijski boravak odraziti na Vašu doktorsku disertaciju?

Mislim da sam u vrlo kratkom razdoblju odradila planirana mjerenja i dobila rezultate. U samo mjesec dana uspjela sam naučiti metodu, svladati novi program, izmjeriti vodljivost i odrediti mehanizam planiranih uzoraka, što će u svakom slučaju povećati kvalitetu moje doktorske disertacije.

Moram napomenuti da sam se ja prijavila još na prvi ciklus natječaja MOBDOK-2023, no zbog neispunjavanja početne ankete administrativno sam odbijena te sam morala čekati tri mjeseca za ponavljanje prijave, zbog čega se i moj cijeli plan mobilnosti pa tako i plan doktorskog istraživanja pomaknuo. No to me nije pokolebalo da se prijavim ponovno i uspješno odradim planirano istraživanje do kraja.


Hoćete li nastaviti suradnju s Organizacijom-domaćin i/ili mentorom-domaćinom? Jesu li u planu zajedničke publikacije, projektne prijave, komercijalizacija istraživanja, dodatne posjete i sl.

Naravno, bilo bi šteta ne iskoristiti ovu novo uspostavljenu suradnju. Upravo pišemo jedan zajednički članak s rezultatima koje sam dobila tijekom mog boravka, a u budućnosti i prijavu zajedničkog bilateralnog projekta, a ni mogućnost postdoktorskog usavršavanja nije isključena. U svakom slučaju ostajemo u kontaktu za daljnju suradnju.


I za kraj, kakvi su Vaši dojmovi iz Njemačke? Koliko je bilo lako/teško pronaći smještaj, je li Vam iznos dobivene stipendije bio dovoljan za pokrivanje troškova života i sl.?

Paderborn je grad od oko 140.000 stanovnika s bogatom poviješću i prekrasnom okolinom, a nalazi se u pokrajini Sjevernoj Rajna-Vestfalija. Dobro je povezan s obližnjim gradovima (Düsseldorf, Essen, Dortmund, Köln) tako da sam iskoristila priliku i povoljnu kartu za vlak „Deutschland ticket“, te tijekom vikenda turistički obišla ove zanimljive okolne gradove. Osim povijesnih i kulturnih znamenitosti ovi gradovi imaju jako razvijenu kemijsku industriju, što je meni kao kemičaru bilo zadovoljstvo vidjeti. Smještaj u Paderbornu nije toliko skup kao što je to u većim njemačkim gradovima, ali ga nije bilo lako naći budući se radi o kratkom periodu od svega mjesec dana. Bila sam smještena u gostinjskog kući u kampusu Sveučilišta, a što sam dogovorila preko mentora-domaćina sa Sveučilištem. Trebalo mi je svega minutu do radnog mjesta, što mi je uštedilo vrijeme i omogućilo da više vremena provedem radeći neke druge zanimljive stvari. Jedna od njih bilo je druženje sa kolegama iz Međunarodne grupe doktoranada sa Sveučilišta Paderborn u kojem su sudjelovali doktorandi iz gotovo svih dijelova svijeta: Kina, Brazil, Indija, Arapskih zemalja, ali i oni domaći iz Europske unije. Dobivena sredstva meni su bila dovoljna za uspješan završetak ovog studijskog boravaka.

Sažetak Aninog usavršavanja

Potreba za novim materijalima koji posjeduju raznovrsnija i tehnički zahtjevnija svojstva kontinuirano se povećava. Jedan je od ciljeva dobiti materijale koji posjeduju ne samo jedno očekivano svojstvo (mehaničko, optičko, magnetsko, električno, …) nego kombinaciju dvaju ili više njih. Plan našeg istraživanja je razviti i optimizirati metode priprave i stabilizacije oksalatnih kompleksa prijelaznih metala, koji bi pored magnetskog svojstava pokazivale i zanimljiva električna svojstva. Odabrani heterometalni oksalatni kompleksi služili bi kao prekursori za pripravu mješovitih metala oksida različite potencijalne primjene.

Protonska vodljivost koordinacijskih spojeva i metaloorganskih mreža se intenzivno istražuje kao njihova nova funkcionalnost, zbog njihove kristalnosti, velike poroznosti, dizajna i prilagodljivosti strukture i svojstava. Najjednostavnija metoda za uvođenje nosača protona je uključivanje protuiona kao što su hidronijevi (H3O+) ili amonijevi [NH4+, (CH3)2NH2+,…] kationi, tijekom sinteze, što rezultira pripravom spojeva građenih od nabijenih jedinki. Protuioni tvore vodikove veze s gostujućom vodom ili drugim komponentama spoja, stvarajući tako protonske vodljive putove.

Homo- i heterometalni oksalatni kompleksi prijelaznih metala istraživani i priređeni su pristupom “kemije građevnih blokova”; vodene otopine anionskih oksalatnih građevnih blokova kroma(III) i željeza(III), [MIII(C2O4)3]3-, koji sadrže dimetiletil odnosno dietilmetil amonijeve katione [(CH3)2(C2H5)NH+ i (CH3)2(C2H5)NH+], koriste se kao ligandi u reakcijama s jednostavnim solima prijelaznih metala, uz dodatak N-donorskih liganada po potrebi. Alkil-supstituirani amonijevi kationi se na ovaj način uvode u reakcije kao protonski nosači, te ugradnjom u strukture znatno utječu na njihovu vodljivost.

Mjerenjem vodljivosti u ovisnosti o porastu relativne vlažnosti odnosno pri različitim temperaturama metodom impedancijske spektroskopije na Sveučilištu Paderbornu, u grupi Prof. dr. Michael Tiemanna, odredit će se ne samo postojanje protonske vodljivosti u novopriređenim spojevima s alkil-amonijevim kationima i njihova osjetljivost na vlagu, nego će se i ustanoviti njezina točna vrijednost pri određenoj temperaturi i vlažnosti, kao i mehanizam postojećeg transporta protona. Za očekivati je da će istražena električna svojstva priređenih spojeva dovesti do njihove potencijalne primjene, prije svega kao neke vrste senzora.