Studijski boravak Lidije Posavec u Birminghamu

Lidija Posavec, mag. chem., zaposlena je na Kemijskom odsjeku Prirodoslovno-matematičkog fakulteta u Zagrebu u okviru “Projekta razvoja karijera mladih istraživača – izobrazba novih doktora znanosti” (DOK-2021-02) pod mentorstvom prof. dr. sc. Dominika Cinčića. Istraživačka grupa u kojoj radi usmjerena je na područje kristalnog inženjerstva, supramolekulske kemije u čvrstom stanju te mehanokemije, dok se Lidijino područje djelovanja odnosi na dizajn i sintezu metaloorganskih koristala, naročito na proučavanje akceptorskih svojstava metalnih koordinacijskih spojeva. Lidija je u okviru programa MOBDOK provela pet tjedana na Sveučilištu u Birminghamu, gdje joj je Mentor-domaćin bio Prof. Tomislav Friščić.

 

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

Sveučilište u Birminghamu jest jedno od vodećih sveučilišta u Velikoj Britaniji i među 100 najboljih sveučilišta u svijetu, dok je moj posjet zapravo nastavak dugogodišnje suradnje mojeg mentora i mentora domaćina, profesora Tomislava Friščića. Grupu profesora Friščića sam odabrala prvenstveno zbog područja kemije kojom se bavi, a to je područje održive, zelene kemije koje se temelji na proučavanju alternativnih načina sinteze koji ne uključuju otapalo. Grupa razvija učinkovite i nove metodologije sinteze temeljene na mehaničkoj sili (mehanokemija), svjetlu (fotokemija), kao i drugim vrstama unosa energije. Moj posjet je bio specifično fokusiran na mehanokemijsku sintezu metalo-organskih materijala koristeći tehnike za mehanokemijsku sintezu koje nisu dostupne u Hrvatskoj; tehnika brzog miješanja (eng. speed mixing) te tehnika rezonantnog akustičnog miješanja (eng. resonance acoustic mixing (RAM)).


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

Najveća razlika u institucijama jest prvenstveno u infrastrukturi. Sveučilište u Birminghamu se posljednjih nekoliko godina vrlo moderniziralo te su napravljena velika ulaganja u razvoj Sveučilišta i infrastrukture. O tome govori činjenica da sam ja svoje istraživanje provodila u laboratorijima zgrade Molecular Sciences koja je za rad otvorena ove godine. Riječ je o novootvorenom centru za istraživače opremljenim suvremenim laboratorijima koji sadrže najnoviji oblik opreme i instrumentacije. Prilikom boravka u grupi profesora Friščića dobila sam priliku raditi sa stručnjacima iz različitih područja kemije, ali isto tako i iskusiti način rada jedne internacionalne istraživačke grupe. Sa znanstvenog stajališta, atmosfera za rad je bila izuzetno motivirajuća te sam stekla uvid u to kako znanost funkcionira na Zapadu. Imala sam priliku svaki tjedan prisustvovati sastancima grupe i raspravama vezanima uz projekte različitih članova grupe, ali sam isto tako imala i individualne konzultacije i sastanke sa mentorom domaćinom u vezi mojeg istraživanja. Svi članovi grupe su bili izuzetno susretljivi, a atmosfera za rad je bila vrlo ugodna i poticajna.


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?

Iako je moj boravak na Sveučilištu u Birminghamu bio relativno kratak (pet tjedana) ispunio je sva moja očekivanja. Tijekom studijskog boravka uspješno sam provela sve planirane eksperimente te sam dobila vrlo vrijedne rezultate koji će biti uvršteni u moju doktorsku disertaciju. Tijekom boravka na Sveučilištu imala sam priliku sudjelovati i na konferenciji Birmingham Symposium on Mechanochemistry & Sustainability gdje sam stekla dodatan uvid u važnost zelene i održive sinteze te utjecaj kemijske industrije na okoliš i važnost razvoja novih načina sinteze u okviru trenutne ekološke krize. Ovim studijskim boravkom sam stekla dodatna znanja i vještine u vidu korištenja tehnika za mehanokemijsku sintezu koje još trenutačno nisu dostupne u Hrvatskoj, ali isto tako i uspostavila neka nova poznanstva i otvorila vrata za neke buduće suradnje.


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

Zbog prijašnjih pozitivnih iskustava, a i mojeg izrazito pozitivnog iskustva u radu s profesorom Friščićem, suradnja će se svakako nastaviti. Rezultate dobivene u vremenu mojeg boravka na Sveučilištu u Birminghamu planiramo objaviti u okviru zajedničke publikacije. Isto tako, bude li mogućnosti bilo bi lijepo odraditi dodatan posjet kako bi se isprobale ove vrste sinteza i na nekim kompliciranijim sustavima. Trenutno je već dogovoren dolazak jednog doktoranda iz grupe profesora Friščića u rujnu ove godine na Prirodoslovno-matematički fakultet, te se dogovara daljnja razmjena studenata između grupa.


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

Nisam imala problema sa pronalaskom smještaja, te je stipendija bila dovoljna za pokrivanje troškova života. Smještaj je bio dosta skuplji od očekivanog pošto sam tražila smještaj za kratkoročan boravak, a i zbog rastućih cijena i inflacije. Moji dojmovi su izuzetno pozitivni, način rada u jednoj takvoj internacionalnoj grupi je svakako proširio moje vidike i motivirao me za daljnji rad u znanosti. S druge strane, tipično britansko vrijeme i nedostatak sunca definitivno nisu za svakog te moram reći da sam s veseljem dočekala sunčano i toplo vrijeme u Lijepoj našoj. Isto tako, moram reći da sam tijekom ovog svojeg boravka „vani“ uvidjela koje su prednosti života i rada u Hrvatskoj i kako bi se većim ulaganjem u hrvatsku znanost mogla raditi istraživanja za koja je potrebna kvalitetnija infrastruktura i ovdje, pošto nam vrhunskih stručnjaka ne manjka.

Sažetak Lidijinog usavršavanja:

Kemijska sinteza se tradicionalno provodi u otopini, što na laboratorijskoj i industrijskoj skali znači tone toksičnih otpadnih otapala godišnje. Iz tog razloga, otkrivanje alternativnih načina sinteze koji su energetski učinkovitiji i proizvode minimalan udio otpada su od izuzetne važnosti. Jedan od takvih načina predstavlja mehanokemija. Mehanokemijska sinteza se odnosi na izvođenje reakcija u čvrstom stanju pomoću uvođenja mehaničke energije, bez upotrebe otapala ili korištenjem katalitičkih količina otapala. Mehanokemijska sinteza uključuje načela zelene kemije se odnose na provođenje kemijskih procesa i reakcija uz minimalni utjecaj na okoliš.

Cilj ovog znanstveno-istraživačkog usavršavanja jest mehanokemijska sinteza novih metaloorganskih materijala temeljenih na halogenskim vezama. Halogenska veza jest međumolekulska interakcija slična vodikovoj vezi, međutim donor halogenske veze je elektrofilni dio atoma halogena dok su akceptori nukleofilni atomi kao što su O, N, S, Se, Cl i slično. Glavna ideja usavršavanja je sinteza višekomponentnih kristala koji sadrže perhalogenirane organske molekule kao donore te metalne koordinacijske spojeve kao akceptore halogenske veze. U planu je korištenje inovativnih tehnika za mehanokemijsku sintezu: tehnike brzog miješanja (eng. speed mixing), te rezonantnog akustičnog miješanja (eng. resonance acoustic mixing) kako bi se selektivno sintetizirali višekomponentnih metaloorganski sustavi koji su prethodno sintetizirani iz otopine. Tehnika rezonantnog akustičnog miješanja se temelji na mehanokemijskoj aktivaciji reaktanata specifičnom frekvencijom uređaja, bez korištenja bilo kakvog medija za mljevenje ili gnječenje. Tehnika brzog miješanja se zasniva na dualnoj asimetričnoj centrifugalnoj (DAC) tehnologiji miješanja koja omogućava miješanje reaktanata bez medija za mljevenje. Ove tehnike imaju prednost nad konvencionalnim mlinovima za mehanokemijsku sintezu jer ne koriste dodatne medije za mljevenje čime se sprječava kontaminacija produkata zbog abrazije materijala što ih čini primjenjivim na industrijskoj skali Selektivna sinteza materijala će se postići optimizacijom reakcijskih uvjeta pri sintezi (vremena reakcije, tekućih aditiva, promjenom intenziteta miješanja, reakcijskih posudica i slično). Istraživanje provedeno u sklopu ovog usavršavanja pružit će dodatan uvid u pripravu višekomponentnih kristala, što je izuzetno zanimljivo područje istraživanja pošto je povezivanje više od dvije komponente u kristalu izuzetno zahtjevno.