Rozmowa z prof. Mirosławą El Fray z Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego

data publikacji: styczeń

Małe, wielkie cząstki

Nanocząstki, mimo swoich sub-mikroskopijnych rozmiarów, z impetem zdobywają kolejne dziedziny przemysłu. Protezy serca, elektronika, telekomunikacja, farba pokrywająca ściany zamku na Wawelu, samoczyszczące się szyby czy opakowania o ulepszonych właściwościach – nanotechnologia jest już wszędzie, a wciąż ma przed sobą kolosalną i ciągle tajemniczą przyszłość. O prace naukowo-badawcze z sektora „nano” i biomateriałów oraz ich znaczeniu dla opakowalnictwa zapytaliśmy prof. Mirosławę El Fray, która jest kierownikiem Zakładu Biomateriałów i Technologii Mikrobiologicznych Wydziału Technologii i Inżynierii Chemicznej Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie*.

 

Monika Mikołajczak: Na Państwa stronie internetowej czytam, że Zakład Biomateriałów i Technologii Mikrobiologicznych prowadzi prace badawcze obejmujące technologię materiałów polimerowych, podstawy procesów biotechnologicznych, w tym mikrobiologicznych i inżynierii biomedycznej. Szczególną uwagę poświęca polimerom i materiałom polimerowym ulegającym biodegradacji do zastosowań w opakowalnictwie i w technikach medycznych (implanty, hydrożele, materiały dla inżynierii tkankowej i nanomedycyny). Obecnie w realizacji są dwa projekty: „Przeciwdrobnoustrojowe warstwy wierzchnie na elastomerach termoplastycznych” oraz „Modyfikacja radiacyjna nowych elastomerów termoplastycznych zawierających nanocząstki”… Proszę powiedzieć, jak przemysł opakowaniowy korzysta i skorzysta w przyszłości na Państwa wiedzy i pracy?

Mirosława El Fray: Prace realizowane w naszym Zakładzie mają głównie cel poznawczy, ale zawsze staramy się myśleć o potencjalnej aplikacji materiałów będących obiektem naszych badań. Szczególnie interesujące dla opakowalnictwa powinny być polimery wytwarzane z surowców odnawialnych. W naszych pracach wykorzystujemy m.in. kwasy tłuszczowe i dikarboksylowe, z których wytwarzamy biodegradowalne polimery o wysokiej przydatności dla opakowalnictwa (zwłaszcza polibursztynian butylenu i różne jego modyfikacje). Interesujące mogą być również materiały tworzone na podstawie tych składników, ale dodatkowo sieciujące pod wpływem promieniowania UV – można takie materiały nanosić na powierzchnie różnych opakowań i nadawać im odpowiednią funkcjonalność, np. ochronę przed wilgocią lub zwiększoną wytrzymałość.

MM: Nieprzypadkowa jest budowa uczelnianego Centrum Dydaktyczno-Badawczego Nanotechnologii, które będzie zespołem 72 laboratoriów dydaktycznych, pod auspicjami Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie. Jaki jest cel i zadania?

MEF: Powstające Centrum ma służyć prowadzeniu zajęć dydaktycznych i prac badawczych głównie z zakresu nanotechnologii. Od dwóch lat prowadzimy kształcenie studentów na kierunku studiów „nanotechnologia”, choć prace badawcze na naszej uczelni w tym obszarze trwają już znacznie dłużej. Centrum będzie miało za zadanie kształcenie kadry dla nowoczesnej gospodarki, głównie inżynierów i magistrów, którzy znacznie łatwiej odnajdą się na rynku pracy dedykowanym „wysokim” technologiom z zakresu elektroniki, medycyny, informatyki, a więc wszędzie tam, gdzie rozwiązania bazujące na zdobyczach nanotechnologii dyktują ich energiczny rozwój. Centrum będzie również stanowić ważne miejsce prowadzenia badań na bardzo wysokim poziomie naukowym.

MM: Jakie osiągnięcia w dziedzinie nanotechnologii mają naukowcy z ZUT?

MEF: To wysoki poziom badań naukowych szczecińskich naukowców stanowił podstawę do podjęcia decyzji, że właśnie nanotechnologia powinna być tym kierunkiem, który uczelnia będzie szczególnie rozwijać. Uzasadnienie leży w licznych publikacjach w najlepszych czasopismach światowych, realizacja projektów badawczych finansowanych ze środków krajowych i Unii Europejskiej oraz wdrożenia przemysłowe. Te ostatnie dotyczą m.in. wykorzystania modyfikacji nanocząstek do wytwarzania nanokompozytów polimerowych.

MM: W jednym z wywiadów mówiła Pani, że dzięki zastosowaniu nanotechnologii dokonuje się niesamowity postęp techniczny – wręcz rewolucja – w dziedzinie elektroniki, telekomunikacji, medycyny, biotechnologii i innych naukach. Jak technologia nano wpływa na sektor opakowań? Jakie korzyści płyną  z niej bezpośrednio dla producentów opakowań i dla finalnych odbiorców opakowań?

MEF: Wiele dziedzin przemysłu korzysta ze zdobyczy nanotechnologii, przemysł opakowań również. Przykładem są np. butelki z tworzyw sztucznych zawierające nanocząstki, które poprawiają właściwości barierowe lub funkcjonalne powłoki o zwiększonej twardości lub odporności na mikroorganizmy.

MM: Czy farby zawierające nanometryczny dwutlenek krzemu, którymi wymalowany
został niedawno zamek na Wawelu (nie brudzą, nie osiada na nich kurz)
miałyby zastosowanie w opakowalnictwie - w farbach stosowanych do zadruku
opakowań?


MEF: Co do farb z nanometrycznym SiO2 chodzi o uzyskanie efektu samoczyszczenia się powierzchni na skutek odpowiedniej modyfikacji właściwości powierzchniowych (braku zwilżalności takiej powierzchni wodą i innymi substancjami Nanocząstki nadają farbom i powłokom hydrofobowe, czyli wodoodporne właściwości). W opakowaniach można sobie wyobrazić, że nanocząstki mogą spowodować podobny efekt: super-hydrofobowość, super-hydrofilowość, właściwości antybakteryjne itp.

MM: W najbliższej przyszłości plastik może pochodzić z nietypowego źródła - z odpadów z rzeźni. Europejscy naukowcy rozwijają nowe technologie produkcji biodegradowalnych tworzyw sztucznych z odpadów pochodzenia zwierzęcego, bez wykorzystania paliw kopalnych. Proszę o komentarz. Co jest bardziej niekonwencjonalne – plastik z odpadów z rzeźni czy operowanie wielkościami na poziomie miliardowych części metra?

MEF: Wszyscy mamy świadomość, że wobec zmniejszających się z upływem lat zasobów paliw kopalnych i ich rosnącym zużyciem, coraz częściej poszukujemy alternatywnych surowców, i to nie tylko do produkcji paliw, ale i innych wyrobów bazujących na ropie naftowej. Pozyskiwane z niej węglowodory stanowią podstawę do produkcji wielu polimerów, które trafiają na rynek i już jako tworzywa sztuczne są tak powszechnie obecne w naszym codziennym życiu, że trudno siebie wyobrazić ich brak. Dlatego też możliwość wykorzystania biotechnologii do produkcji materiałów polimerowych jest właśnie tą metodą, która wykorzystując biomasę, czyli odpady z rzeźni, i odpowiednie mikroorganizmy pozwoli na produkcję polimerów mających tę zaletę, że po spełnieniu swojej funkcji (opakowaniowej) ulegną biodegradacji w krótkim czasie na wysypisku śmieci, co w przypadku polimerów wytwarzanych z surowców kopalnych trwa setki lat. Nanotechnologia powoli przestaje być niekonwencjonalną dziedziną nauki, jej zdobycze dyktują obecnie rozwój elektroniki, technologii informatycznych czy kosmicznych. Dedykowane opakowania z nanokompozytów polimerowych to rozwiązania też coraz intensywniej wprowadzane na rynek, więc uważam, że branża opakowań powinna korzystać zarówno ze zdobyczy biotechnologii, jak i nanotechnologii aby dynamicznie rozwijać się i spełniać coraz większe wymagania klientów.

MM: Dziękuję za rozmowę.

 

* We wrześniu ub.r., w ramach przedsięwzięć Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego, dokonano uroczystego otwarcia Centrum Bioimmobilizacji i Innowacyjnych Materiałów Opakowaniowych (CBIMO), będącego jednym z najnowocześniejszych ośrodków badawczych w Polsce. Ma ono realizować około dziesięciu tzw. akredytowanych metod badawczych. Już dziś ZUT dysponuje patentami, które mogą być wykorzystywane w przemyśle. Jednym z zadań Centrum jest współpraca z producentami opakowań – w myśl głównego założenia, że CBIMO ma umożliwiać wykorzystywanie potencjału naukowego w życiu gospodarczym. Ma współpracować z przedsiębiorstwami, które są zainteresowane badaniami nad innowacyjnymi materiałami i metodami stosowanymi w technologii pakowania i immobilizacji. Prace nad nowymi właściwościami opakowań i ograniczeniem ich negatywnego wpływu na środowisko mają z kolei pomóc przedsiębiorcom w zmodyfikowaniu technologii produkcji i udoskonaleniu produktu końcowego tak, by zwiększyć swoją konkurencyjność oraz uzyskać wzrost zadowolenia konsumentów.

« poprzedni   |   następny » « wróć

Komentarz miesiąca

Nie wszystko złoto, co się świeci

Pragnienie doskonałości inspiruje. Migoczące, błyszczące, promieniujące opakowania kojarzą nam się z czymś eleganckim, odświętnym i ekskluzywnym. W związku z tym producenci stosują dużo ciekawych technologicznych tricków, aby zadowolić wymagających klientów. Wszystkie zabiegi w trakcie produkcji opakowań mają na celu jedno – wpłynąć tak na naszą podświadomość, aby uzyskać efekt „WOW” i „kup mnie”.

Reklama

Ankieta

Jak oceniasz nową stronę internetową

5
4
3
2

Ogłoszenia

Stanowisko:
Region:
zobaczy wszystkie oferty