Jakie mamy pożytki z nanotechnologii

Marcin Rotkiewicz: – Zacznijmy od pewnego stereotypu… Dr inż. Urszula Stachewicz: – Niech zgadnę: co robi kobieta w Akademii Górniczo-Hutniczej, na dodatek na Wydziale Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej? No właśnie, bo panie podobno omijają szerokim łukiem uczelnie techniczne. Rzeczywiście, nadal jest przewaga mężczyzn wśród studentów i kadry naukowej, ale to się zmienia. Poza tym nie ma powodów, dla których np. inżynieria materiałowa – moja dziedzina – miałaby być nieatrakcyjna dla kobiet. No i – jak pan widzi – w mojej pracowni, w której teraz rozmawiamy, kobiety są w przewadze: dwie do jednego. Od początku ciągnęło panią w kierunku nauk technicznych? Tak. W liceum bardzo lubiłam matematykę i fizykę, które szły mi znacznie lepiej niż język polski, choć mój tata był polonistą. Po maturze wybrałam AGH w Krakowie i inżynierię materiałową, bo od początku chciałam się zajmować biomateriałami, czyli badaniami związanymi z materiałami dla medycyny. Ale pracę magisterską napisała pani już za granicą. Na piątym roku studiów wyjechałam do Niemiec, gdyż mój wydział zawarł umowę pozwalającą na otrzymanie podwójnego dyplomu: AGH i Uniwersytetu w Münster. Odbyłam też w Niemczech praktykę w bardzo dobrym ośrodku badawczym, Max Planck Institute of Colloids and Interfaces, gdzie napisałam pracę magisterską. Czego ona dotyczyła? Ludzkich kości. Sporządziłam mapę zawartości wapnia w pewnych małych strukturach – osteonach – tworzących nasze kości. Od tego zależą bowiem ich właściwości mechaniczne, czyli twardość i elastyczność. Moja praca magisterska wyszła chyba naprawdę nieźle, bo została opublikowana w czasopiśmie naukowym. Po obronie pozostała pani za granicą, w sumie spędzając poza Polską aż 11 lat. Rzadko zdarza się, że po tak długiej nieobecności naukowiec wraca do kraju, by kontynuować karierę. Co panią do tego skłoniło? Dwa lata temu zrozumiałam, że jeżeli teraz nie wrócę, to już zostanę na stałe za granicą. Ponadto, wyjeżdżając z Polski, wcale nie nosiłam się z takim zamiarem. Zawsze myślałam, że jednak przyjadę z powrotem i będę mogła przekazywać dalej to, czego się nauczyłam. Inny ważny powód dotyczył rodziny: w Londynie, w którym wówczas pracowałam, urodziło się moje pierwsze dziecko. Chciałam, aby syn miał większy kontakt z rodziną w Polsce. Więc kiedy nadarzyła się okazja i dowiedziałam się o wolnym stanowisku w grupie prof. Aleksandry Czyrskiej-Filemonowicz, zaaplikowałam i się dostałam. Przyznam, że wcale nie było to takie proste, bo wcześniej próbowałam kilka razy znaleźć etat naukowy w kraju. Obecnie jednak jest kilka konkursów umożliwiających powroty naukowcom z zagranicy na polskie uczelnie. Nie żałuje pani tego powrotu? Ani trochę. W Polsce jest o wiele więcej możliwości rozwoju. Naprawdę? Chyba pierwszy raz słyszę coś tak optymistycznego z ust polskiego naukowca. Naprawdę. Np. w Anglii pracowałam na znacznie gorszych mikroskopach, niż mam w tej chwili do dyspozycji w Centrum Mikroskopii na AGH – nie są to mikroskopy optyczne, tylko potężne i drogie urządzenia do podglądania struktury próbek w skali nanometrycznej. Pod względem sprzętu w ostatnich latach w naszym kraju zmieniło się bardzo dużo. Mamy nowoczesną aparaturę, w sporej części pozyskaną dzięki środkom z Unii Europejskiej. Poza tym w Anglii konkuruje się o pieniądze na badania z ludźmi z bardzo silnych ośrodków, takich jak Oxford czy Cambridge, często mających w swoich zespołach naukowców o znanych na całym świecie nazwiskach. W Polsce łatwiej jest też tworzyć przedsięwzięcia biznesowe na bazie odkryć naukowych. Mamy tyle możliwości, tyle różnych programów wspierających takie działania, że tylko trzeba chcieć, mieć pomysł i pisać projekty. Jedyna przeszkoda to często sprawy administracyjne, setki pism do wypełnienia, podpisów i pieczątek do zebrania, co w przypadku Anglii czy Holandii jest o wiele prostsze i sprawniejsze. Według mnie w tym momencie polska nauka ma spore szanse dogonić inne europejskie kraje. Potrzebujemy tylko więcej ekspertów umiejących wykorzystać sprzęt, który już posiadamy. A czym zajmowała się pani naukowo w Anglii? Może zacznę od tego, że zanim trafiłam na Wyspy Brytyjskie, pracowałam w Holandii dla Philips Research Laboratories w Eindhoven, gdzie wykonałam badania do pracy doktorskiej, którą następnie obroniłam na Uniwersytecie Technicznym w Delft. Zaraz potem wyjechałam do Anglii, gdzie spędziłam prawie sześć lat w Queen Mary University of London. Do Polski wróciłam w październiku 2014 r., podejmując pracę w AGH na stanowisku adiunkta. W Londynie zajmowałam się głównie nanotechnologiami i walką o granty. Sporo badań wykonywałam dla przemysłu, realizowałam też dwa duże projekty dla brytyjskiego ministerstwa obrony. Niestety, ze względu na tajemnicę wojskową, nie mogłam publikować wyników swoich badań w czasopismach naukowych. Pewnie nigdy nie ujrzą światła dziennego.  W Polsce realizuje pani teraz dwa, na szczęście całkiem jawne, projekty ze środków przyznanych przez Narodowe Centrum Nauki. Tak. Pierwszy z nich polega na tym, że tworzymy nanowłókna z roztworu polimeru w tzw. procesie elektroprzędzenia. Brzmi skomplikowanie, ale polega to na wrzucaniu kawałków plastiku, czyli materiału polimerowego, do rozpuszczalnika. Polimer rozpuszcza się podobnie jak kawałki cukru w gorącej wodzie. Czyli tworzy się roztwór polimeru, który następnie jest przepychany przez specjalną dyszę, do której przykłada się wysokie napięcie elektryczne. Dzięki temu powstaje strumień, z którego po odparowaniu rozpuszczalnika powstają włókna milion razy cieńsze od ludzkiego włosa. Tworzymy zatem nanowłókna, czyli materiał poniżej jednej tysięcznej części milimetra. Co dalej planuje pani z nimi robić? Będziemy sprawdzać, jak układają się na nich krople wody, czyli, w jaki sposób dochodzi do zwilżania naszych nanowłókien. Tego typu obserwacje pozwolą na wykorzystanie siatek nanowłókien do pozyskiwania wody z mgły. Już teraz produkuje się duże siatki, czyli kolektory o powierzchni ok. 50 m kw., które m.in. na terenach górzystych lub na wybrzeżach służą do wyłapywania wody z deszczu i mgły. Obecnie konstrukcje siatek posiadają duże otwory, których efektywność w wyłapywaniu wody może być zwiększona poprzez włączenie do nich małych siatek nanowłókien, charakteryzujących się wysoką porowatością i – co za tym idzie – dobrym przepływem powietrza przez nie. W naszych badaniach chcemy wykorzystać zaawansowane techniki mikroskopowe do obserwacji procesu zwilżania nanowłókien i zobrazowania tego w trójwymiarze. Projekt dopiero rozpoczął się w tym roku i będziemy go realizować przez kolejne pięć lat. Czy takie usprawnione siatki przydadzą się wyłącznie w suchym klimacie? Nie, myślę, że w Polsce też miałyby zastosowanie. Zasoby wód podziemnych maleją u nas z roku na rok. A czego dotyczy drugi pani projekt, finansowany przez Narodowe Centrum Nauki? Hodujemy żywe komórki na splątanych sieciach naszych polimerowych nanowłókien i badamy, jak zmieniać ich właściwości powierzchniowe, żeby komórki bardziej l