Doktorat Kamili Sadowskiejz PG robi furorę

Dr Kamila Sadowska może czuć się zaszczycona. Najbardziej cieszy ją nagroda przyznana przez firmę Siemens. – Imponująca jest skala nagrody. Pretendujące do wyróżnienia prace oceniało jury złożone z przedstawicieli polskich ośrodków naukowo-badawczych oraz reprezentanta przemysłu i oczywiście fundatora nagrody. To tak jakby wybrano najlepszą pracę w Polsce – opowiada dr Sadowska.

O nagrodę mogli ubiegać się autorzy prac naukowych z obszarów działalności firmy Siemens AG, a więc z dziedziny elektrotechniki
i energetyki, elektroniki, telekomunikacji i informatyki, automatyki, transportu szynowego, inżynierii biomedycznej, a także z zakresu zaawansowanych technologii inżynierii środowiska, budowy maszyn i inżynierii materiałowej. Uwaga! Decydującym kryterium przy nagradzaniu opracowań była możliwość ich praktycznego zastosowania.

I ciekawostka - dr Kamila Sadowska jest dopiero drugą nagrodzoną w historii konkursu kobietą. To nie pierwsze laury, jakie dr Sadowska zbiera za swój doktorat, bowiem już w styczniu młoda pani doktor odebrała nagrodę od Energi. Praca doktorska z pewnością jest świetnie napisana, a jej temat ważny dla wielu dziedzin współczesnego życia.

Nanorurki węglowe modyfikowane ugrupowaniami elektrochemicznie aktywnymi. Synteza, charakterystyka i zastosowanie" – tak brzmi temat rozprawy doktorskiej Kamili Sadowskiej. Praca powstawała
w Katedrze Technologii Chemicznej WChem, pod kierunkiem prof. dr. hab. inż. Jana Biernata.

– Mój doktorat ma bardzo interdyscyplinarny charakter. Zagadnienia w nim poruszane obejmują takie dziedziny, jak: nanotechnologia, odnawialne źródła energii, a ponieważ modyfikacja nanorurek węglowych została przeprowadzona w celu stworzenia lepszego wszczepialnego bioogniwa praca dotyka również pogranicza inżynierii biomedycznej – wyjaśnia dr inż. Kamila Sadowska, która obecnie jest pracownikiem Katedry Fizyki Zjawisk Elektronowych na WFTiMS.

Choć z przedrostkiem nano- wielu z nas zaczyna się oswajać, wciąż niewiele osób wie czym właściwie są nanorurki węglowe. To jedna z odmian węgla. Nanorurki mają średnicę około 1 nanometra, czyli 10 -9 m. Natomiast ich długość może dochodzić do kilku mikrometrów. Są znakomitymi przewodnikami ciepła, mają unikalne własności elektryczne oraz wysoką odporność mechaniczną. Cechy te sprawiają, że nanorurki węglowe są badane jako obiecujące materiały do zastosowań w nanotechnologii, elektronice, optyce
i badaniach materiałowych.

Pani doktor zapewnia, że enzymatyczne ogniwa paliwowe są interesującym alternatywnym źródłem energii, zwłaszcza w zastosowaniach biomedycznych. W rozprawie przedstawiła próby modyfikacji jednościennych oraz wielościennych nanorurek węglowych polegające na wprowadzaniu ugrupowań elektroaktywnych, będących mediatorami enzymatycznych reakcji redoks (utleniania-redukcji).

Przez chemiczne przyłączenie mediatora do nanorurek uzyskuje się materiał efektywnie przenoszący ładunki elektryczne pomiędzy enzymem i elektrodami, co gwarantuje wysoką sprawność bioogniwa.

Mediatory mają więc na celu poprawę parametrów pracy bioogniwa. Niestety, koszty związane z koniecznością stosowania jego dużych ilości, czy też straty na skutek wymywania się mediatora immobilizowanego fizycznie na powierzchni elektrody – to główne czynniki determinujące opłacalność konstrukcji bioogniwa.

– Moje nowatorskie podejście, polegające na kowalencyjnym przyłączeniu mediatora do nanorurek węglowych eliminuje wspomniane negatywne aspekty. Chemiczne przyłączenie mediatora do nanorurek pozwoliło na otrzymanie materiału, który jest trwały, nierozpuszczalny, stąd też osadzony na elektrodzie nie będzie się wymywał – opowiada pani doktor.

Dr inż. Kamila Sadowska otrzymała innowacyjne materiały funkcjonalne, które łączą cechy nanorurek węglowych i przyłączonych do nich związków redoks. Przeprowadzone eksperymenty potwierdziły użyteczność takich materiałów do konstrukcji elektrod w bioogniwie paliwowym. Moc ogniwa wzrosła stukrotnie w porównaniu z analogicznym ogniwem, w którym nie zastosowano modyfikowanych nanorurek.

Bioogniwa mogą służyć jako źródła energii dla wszczepialnych urządzeń, takich, jak: czujniki glukozy czy rozruszniki serca.

– Większa sprawność i dłuższy czas działania takiego ogniwa to większa wygoda dla pacjenta. Dodatkowo, w przeciwieństwie do tradycyjnych baterii bioogniwa są przyjazne dla środowiska – twierdzi dr Sadowska.

Fakt, że składniki bioogniwa nie są rozpuszczalne w płynach ustrojowych sprawia, że taka konstrukcja zapewnia bezpieczne wszczepianie. Opracowanie przedstawione w pracy dr Sadowskiej nie jest jeszcze wszczepialnym ogniwem, lecz stanowi podstawę do takiej konstrukcji.

źródło: PG