Polymerní vědy v Akademii věd přitahují mladé badatele z celého světa

Polymerní systémy pro fotoniku a elektroniku, vodivé polymerní kompozity využitelné jako adsorbenty k čistění vody, příprava a biomedicínské využití superparamagnetických nanočástic s navázanými léčivy, struktura a chování polymerních směsí s nejrůznějšími vlastnostmi. To jsou jen některá z témat, která řešili v posledních 10 měsících účastníci 23. mezinárodního postgraduálního kurzu polymerních věd.

Kurz, který se konal se pod záštitou UNESCO a Mezinárodní unie pro čistou a užitou chemii v Ústavu makromolekulární chemie AV ČR, je určen mladým absolventům univerzit nebo studentům doktorských programů především ze zemí s omezenou dostupností výzkumných zařízení. Na desítku těch, kteří tentokrát přijeli z Ukrajiny, Chorvatska, Tuniska, Indie, Číny a Mexika, čekali specialisté, aby je zasvětili – nejen teoreticky, ale i prakticky – do toho nejnovějšího, co se děje v polymerních vědách.


Účastníci letošního kurzu UNESCO/IUPAC v Ústavu makromolekulární chemie AV ČR. Vpravo nahoře Pavel Kratochvíl, který byl iniciátorem cyklu těchto kurzů – první se konal v akademickém roce 1996/1997. Vpravo jejich současná koordinátorka Hana Studenovská.

Milena Špírková, která se v Ústavu makromolekulární chemie AV ČR zabývá nanostrukturovanými polymery a kompozity, školila Yareni Aguilar Costumbre z Mexika. Společně se věnovaly především přípravě a charakterizaci polyuretanových nanokompozitů s vestavěnými anorganicko-organickými bloky. Polyuretany jsou všude kolem nás – patří mezi ně i molitan, používají se jako stavební materiály. V Ústavu makromolekulární chemie AV ČR však zkoumají jejich „vyšší třídu“, jmenovitě polyuretany, které by mohly nést speciální vrstvy či povlaky (nejen) pro biologické aplikace.

Naučit se vylepšenou produkci polyuretanů
Na tomto pracovišti se už dříve podařilo objevit speciální, zjednodušenou metodu syntézy polyuretanových disperzí a výrazně zlepšit jejich vlastnosti, aby se daly nasprejovat jako nátěry se zajímavými charakteristikami nebo nanášet jako funkční povlaky pro různé bioaplikace.

Nejprve je však nezbytné popsat jejich mechanické vlastnosti, určit např. hydrolytickou stabilitu – jinak řečeno zjistit, jestli se příliš rychle nerozkládají ve vodném prostředí lidského těla – apod. Pro Yareni Aguilar Costumbre, která zaměřila svou doktorskou práci doma v Mexiku na membránové systémy, to byla vítaná problematika.

„Zahrnovala i syntetickou práci, takže jsme připravovaly nanočásticové systémy, potom jsme do nich přidávaly různé bloky jako plniva, která mohou buď zvyšovat, nebo naopak snižovat stabilitu daných materiálů,“ vysvětluje Milena Špírková. Přidává se do nich například škrob, aby byly biologicky rozložitelné – třeba v lidském těle. Tenké vrstvy se ze sprejovaných materiálů připravují ekologickým a energeticky nenáročným způsobem – pouze odpařováním vody, vědci pracují v podstatě pouze s vodnými systémy.

Zkoumání polymerů nukleární magnetickou rezonancí
Yareni Aguilar Costumbre během pobytu v Ústavu makromolekulární chemie AV ČR získala ucelené zkušenosti se syntézou materiálů perspektivních pro širokou škálu aplikací. Získané výsledky jejich výzkumů se budou dále zpracovávat, takže jméno mladé mexické vědkyně bude i ve výsledných publikacích.


To bude rovněž důležitý bod pro její další vědeckou dráhu. O to spíše, že se díky své další školitelce Martině Čubové Urbanové (konzultant-specialista) seznámila i s nukleární magnetickou rezonancí, což je jedna z nejdůležitějších spektroskopických metod pro popis tvaru a pohyblivosti molekul v chemickém či materiálovém výzkumu. V tomto případě zejména pro strukturní charakterizaci polymerních materiálů s jedinečnými vlastnostmi pro technické i terapeutické účely.

„Kdyby sem Yareni nepřijela, pouze z článků by se nebyla schopná naučit tak rychle, bravurně a rutinně zmíněnou speciální syntézu, která je doménou Mileny Špírkové. Ta s ní dokonce absolvovala dvě postgraduální zkoušky přes skype do Mexika. Mexičané měli o tento výzkum enormní zájem. Vypadá to na dlouhodobější spolupráci,“ vyzdvihuje další aspekt kurzu polymerních věd Martina Čubová Urbanová.

„Jsem velký fanoušek postgraduálních kurzů UNESCO/IUPAC. Je skvělé, že se na nich setkají mladí lidé, kteří stojí teprve na začátku vědecké kariéry. Později mohou na základě osobních zkušeností spolupracovat na různých mezinárodních projektech,“ přitakává Milena Špírková.

Jak si vedly účastnice z Mexika a Tuniska?
Mladá mexická vědkyně vyzdvihuje zejména záběr kurzu polymerní chemie, během něhož poznala kromě speciální syntézy polyuretanů i další vědecké týmy zabývající se ať už nukleární magnetickou rezonancí nebo nanokompozity či membránovými systémy.

Souhlasí s ní i Marwa Rebei z Tuniska, která v Ústavu makromolekulární chemie AV ČR pracovala na biologicky rozložitelných polymerech, jež se dají použít místo tradičních plastů. „Jelikož plasty velmi škodí životnímu prostředí, snažíme se syntetizovat látky, které by se v přírodě biologicky rozkládaly – a samy se také vyrábějí z obnovitelných zdrojů. Hodně jsem se zde naučila, mimo jiné i samostatně pracovat, je to výborná zkušenost.“ Ráda by zde proto zůstala jako postgraduální studentka a pracovala na doktorátu. A nebyla by rozhodně první.

Nejen věda, ale i mezinárodní kontakty
„Určitě bych všem doporučila, aby se do tohoto kurzu přihlásili. Považuji ho za užitečný zejména proto, že je určený hlavně pro mladé lidi ze zemí, které nemají dostatek peněz na tento typ výzkumu. Doma nemám možnost studovat polymery takto podrobně jako zde,“ říká Tunisanka Marwa Rebei. Dodává, že kurz byl pro ni dobrou zkušeností nejen z hlediska profesionálního a vědeckého, ale i společenského, protože se mohla potkat s lidmi z celého světa, což v její zemi není samozřejmé. Poznala tak jiné zvyky, jídlo, náboženství…

Yareni Aguilar Costumbre přitakává: „Nejen že jsme získali nové odborné znalosti, ale spřátelili jsme se i s kolegy dalších zemí: z Ukrajiny, Chorvatska, Indie a Číny. A mnohdy je osobní poznání důležitější než odborné, protože na ně můžete navázat ve své další práci.“

Obě vědkyně si pochvalovaly přátelské prostředí nejen v Ústavu makromolekulární chemie AV ČR, ale i mimo něj, navzdory odlišnému kulturnímu prostředí. Co pro ně bylo u nás nejobtížnější? A co nejpodivnější? Prý zima a – masopust.

Mezinárodní přitažlivost postgraduálních kurzů polymerních věd
V každém případě je na prvním místě chemie. Možnost poznat nejrůznější aspekty výzkumu a přípravy polymerů směřující k materiálům budoucnosti totiž dává začínajícím vědcům příležitost získat profesionální dovednosti, které mohou jak zužitkovat ve své vlastní vědecké kariéře, tak díky nim přispět i k rozvoji polymerních věd v jejich domovských zemích.

Kurzy UNESCO/IUPAC v Ústavu makromolekulární chemie AV ČR už absolvovaly bezmála dvě stovky účastníků z celkem 25 zemí světa, konkrétně z Alžírska, Brazílie, Bulharska, Kamerunu, Číny, Jižní Afriky, Chorvatska, Egypta, Maďarska, Indie, Íránu, Kazachstánu. Makedonie, Mexika, Nepálu, Polska, Rumunska, Ruska, Srbska, Tuniska, Ukrajiny, Uruguaye, Uzbekistánu a Vietnamu. Mají na kontě přes 500 odborných článků v mezinárodních časopisech, více než 10 tisíc citací a dlouhou řadu příspěvků na konferencích.

Připravila: Jana Olivová, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR
Fotografie: Ústav makromolekulární chemie AV ČR

Přečtěte si také

• Nový vodíkový elektrolyzér ukládá energii z obnovitelných zdrojů
• Chemičkou jsem se chtěla stát už od čtrnácti let, říká Adéla Šimková
• Vědci vyvinuli novou kontrastní látku, která pomůže včas odhalit skryté nemoci
• Rostliny v sobě mají neuvěřitelné chemické bohatství, říká Tomáš Pluskal
• Krotitelé molekul: vědci objevili, jak zvýšit kapacitu molekulárních čipů
• Od vynálezu k praxi. Firma vyzkouší metodu jednodušší výroby metanolu
• Badatelé představili 3D materiály pro rekonstrukční a plastickou chirurgii
• Proč se Země a Venuše vyvinuly odlišně? Napoví mise, jíž se účastní i Češi
• Nová zobrazovací metoda pomůže rychleji identifikovat například rakovinné tkáně
• AMULET se zaměří na vývoj multiškálových materiálů, získal téměř půl miliardy