Dr Bogna Sztorch jest pierwszą kobietą i przy tym najmłodszym pracownikiem w Centrum Zaawansowanych Technologii UAM, który zdobył elitarny grant Lider. Udoskonalane przez nią tworzywa termoplastyczne, wykorzystywane w technologii druku 3D, znajdą zastosowanie w przemyśle lotniczym, kosmicznym, motoryzacyjnym i wielu innych branżach.
Dla dr Bogny Sztorch możliwość tworzenia materiałów, mających praktyczne zastosowanie jest najważniejsze. – Istnieje ponad 80 milionów zarejestrowanych związków chemicznych, a tylko niewielki ułamek z nich ma swoje zastosowanie – mówi naukowczyni. – Uważam, że rolą chemii materiałowej jest właśnie poszukiwanie dziedzin, w których można je zastosować.
Takie podejście do nauki zaczęło się u niej kształtować po studiach magisterskich, w trakcie pracy w Poznańskim Parku Naukowo-Technologicznym. – W PPNT po raz pierwszy miałam możliwość uczestniczenia w dużych projektach badawczo-rozwojowych, współpracy z uczelniami oraz z przedsiębiorstwami. Odbyłam też staż w firmie zajmującej się związkami krzemoorganicznymi. Dzięki temu moja droga do doktoratu była bardziej dojrzała i przemyślana, wybrałam ją świadomie – twierdzi.
W PPNT dr Sztorch poznała przyszłego mentora i promotora pracy doktorskiej prof. Bogdana Marcińca, ówczesnego dyrektora PPNT i twórcę Wielkopolskiego Centrum Zaawansowanych Technologii. W czasie doktoratu zaangażowała się w pracę Zespołu Hal Technologicznych CZT UAM pod kierownictwem dr. hab. Roberta Przekopa, gdzie poznała metody przetwarzania i charakteryzacji tworzyw sztucznych. – Jako zespół współpracujemy z czołowymi polskimi uczelniami technicznymi: Politechniką Warszawską, Akademią Górniczo-Hutniczą, Politechniką Białostocką, Politechniką Wrocławską oraz Technicznym Uniwersytetem w Chemnitz (Niemcy). – opowiada. – Prowadzimy wspólne badania, realizujemy wspólnie projekty, uczestniczymy w targach technologicznych. To bardzo zmienia punkt widzenia i pozwala poszerzać horyzonty. Tematyka projektu powstała pod koniec doktoratu, kiedy szukałam praktycznych zastosowań dla syntezowanych przeze mnie związków krzemoorganicznych. Wtedy też zostały wykonane pierwsze testy modyfikacji polilaktydu pochodnymi krzemoorganicznymi. Wyniki były satysfakcjonujące. Uznałam, że mają one szanse znacząco poprawić właściwości materiałów.
Tak narodził się pomysł na projekt w ramach programu Lider – najbardziej prestiżowego konkursu grantowego dla młodych naukowców w Polsce. W 2019 r. dr Sztorch została najmłodszym w CZT UAM laureatem i do tego pierwszą kobietą. W ślady koleżanki z zespołu poszła dr Anna Olejnik, której projekt został wyróżniony w tym roku.
Projekty realizowane w ramach programu Lider są wymagające, nie koncentrują się na badaniach podstawowych, ale na ich kontynuacji – badaniach przemysłowych. Rezultat musi mieć charakter aplikacyjny, stanowić gotowy wyrób, a poziom technologiczny badań na tyle wysoki, by mogły one zakończyć się wprowadzeniem na rynek. Poziom technologiczny badań musi być na tyle wysoki, by mogły zakończyć się wprowadzeniem produktu na rynek.
Projekt dr Sztorch, o wartości 1,5 mln złotych, łączy chemię z inżynierią materiałową. Naukowczyni opracowuje modyfikatory tworzyw termoplastycznych na bazie związków krzemoorganicznych (sileskwiosanów, silatranów, polisiloksanów). Tworzywa termoplastyczne są materiałami budulcowymi w technikach addytywnych FDM, popularnie zwanych drukiem 3D. Związki krzemoorganiczne pozwalają sterować właściwościami tych materiałów.
– Celem projektu jest poprawa właściwości m.in. adhezji pomiędzy warstwami obiektów drukowanych, adhezji do stołu drukarki, hydrofobowości czy poprawy właściwości mechanicznych – wyjaśnia dr Sztorch. – Są to parametry, które w chwili obecnej stanowią największy problem w użytkowaniu drukarek 3D. Technologie addytywne są jednym z głównych filarów przemysłu 4.0 czyli fabryk przyszłości. Ich popularność wynika przede wszystkim z możliwości aplikacyjnych oraz możliwości wytwarzania struktur niespotykanych dla innych technik przetwórstwa materiałów. Prognozy analityków w zakresie druku 3D są jednoznaczne – technologie addytywne będą wyznaczały nowe kierunki rozwoju, a materiały do druku będą materiałami przyszłego przemysłu.
Obecnie multidyscyplinarny zespół dr Sztorch, w którym znajduje się siedmioro naukowców m.in. z Wydziału Chemii UAM i Wydziału Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej zakończył etap otrzymywania modyfikowanych koncentratów modyfikator/polimer. – W projekcie wykorzystuję model badań przesiewowych. Nie skupiam się jedynie na przewidywaniach, wzięłam pod uwagę większą liczbę związków. W ten sposób łatwiej wytypować te, które spełniają oczekiwania – tłumaczy dr Sztorch.
Technologie addytywne są coraz chętniej wykorzystywane w wielu branżach ze względu na nowe możliwości kreowania struktury. Tworzywa termoplastyczne, nad którymi pracuje badaczka, znajdują zastosowanie m.in. w medycynie, w przemyśle kosmicznym, lotniczym, motoryzacyjnym, sportowym. Mogą być potrzebne też tam, gdzie nie ma możliwości szybkiego zaopatrzenia w części zamienne np. na platformach wiertniczych, statkach, w stacjach badawczych.
Badania prowadzone przez dr Sztorch owocują wieloma publikacjami naukowymi. W tym roku za swój dorobek badaczka otrzymała Nagrodę Naukową Rektorki UAM. Naukowczyni uważa, że technologie druku 3D, wykorzystywane coraz częściej w edukacji, przyczynią się do wykształcenia technologicznego myślenia u młodych ludzi. W przyszłości to oni będą wykorzystywać nowe technologie do rozwiązywania wielu problemów.
– Mając na uwadze, jak duże znaczenie dla współczesnego świata ma technologia polimerów, we współpracy z dr. hab. Robertem Przekopem opracowaliśmy nowy przedmiot: przetwórstwo tworzyw sztucznych i materiałów kompozytowych dla studentów Wydziału Chemii. Przedmiot ten ma, przy wykorzystaniu unikatowej infrastruktury CZT, umożliwić kształcenie studentów w praktycznym wykorzystaniu nowoczesnej chemii polimerów i kompozytów.
Dr Sztorch jest jedną z niewielu naukowczyń na UAM, które zdobyły grant w ramach programu LIDER. Jej zdaniem, kobiety ze względu na swoją precyzję świetnie odnajdują się w laboratoriach badawczych, udowodniły też, że potrafią kierować zespołami na równi z mężczyznami. – Być może nie jest jeszcze popularne, aby kobiety kierowały projektami aplikacyjnymi bądź nastawionymi na współpracę z przemysłem, dlatego staram się zaszczepić w swoich uczennicach nieszablonowe myślenie i umiejętność łączenia wiedzy chemicznej z technologią w celu tworzenia nowych rozwiązań w obszarze nowoczesnych materiałów - podsumowuje chemiczka oraz inżynierka materiałowa.
Zobacz też: Prof. Joanna Gościańska. Czas na węgle
