Jsou mladé, chytré a úspěšné. Olomoucké vědkyně zkoumají nanosvět

30. květen 2016
Podcasty, rozhovory, příběhy Další podcasty, rozhovory a příběhy Markéta Paloncýová, profesor Michal Otyepka a Kateřina Holá

Tentokrát se v reportáži Přímo z místa vydáme na vědecko-výzkumné pracoviště, kde bádají i dvě mladé vědkyně oceněné v soutěži doktorandů, kterou pořádá francouzské velvyslanectví.

Regionální centrum pokročilých technologií a materiálů (RCPTM) stojí v areálu Univerzity Palackého v ulici Šlechtitelů na okraji Olomouce. Jde o výzkumné pracoviště přírodovědecké fakulty, které vzniklo v roce 2010.

Nano-svět

Struktury nananočástic zobrazené superpočítačem

„Záběr centra je poměrně široký, ale řekl bych, že velkým jednotícím tématem jsou nanomateriály a nanotechnologie. Nanomateriály uplatňujeme od biomedicinského zobrazování, kdy chceme detekovat různá onemocnění v jejich časných stadiích, přes environmentální aplikace až po oblasti, kdy strukturujeme povrchy lehkých zrcadel. Tato zrcadla slouží například v observatoři Pierra Augera v Argentině k pozorování částic z kosmu, které mají nesmírně vysokou energii a neznáme jejich původ,“ přibližuje ve stručnosti zaměření RCPTM zástupce generálního ředitele prof. Michal Otyepka.

Předpona nano znamená deset na minus devátou. Částice, s nimiž se tu pracuje, jsou tedy menší než miliardtina metru. Aby je mohli vědci pozorovat, používají tu mikroskopy a detektory, které dovolují vidět až jednotlivé atomy uvnitř molekuly a jejich vazby.

Superpočítač

První mladou dámou, která nám představí výzkumy související s její disertační prací a pracoviště, kde výzkum provádí, je Markéta Paloncýová.

Superpočítač v RCPTM

Vstupujeme do místnosti zaplněné kovovými skříněmi, ze kterých poblikávají barevná světýlka mnoha diod. Vítá nás hukot klimatizace. Jsme u superpočítače.

Markéta Paloncýová zkoumá vztahy mezi molekulami a membránami

Markéta Paloncýová studuje obor fyzikální chemie. Konkrétně zkoumá vzájemné působení malých molekul a biomembrán. Sleduje například, jestli molekuly léčiv a aktivních látek projdou membránou. Tou může být membrána buněčná nebo svrchní vrstva kůže.

„Některé věci je těžké experimentálně studovat. Počítačové simulace nám umožňují se na systémy podívat v atomárním rozlišení. Simulace se mi zobrazuje jako video, a já si můžu prohlédnout molekuly na filmových políčkách po jednotlivých femtosekundách (což je miliontina nanosekundy),“ vysvětluje Markéta Paloncýová.

Markéta Paloncýová se zabývá výpočetní chemií

Propustnost látek kůží je možné využít v kosmetickém i farmaceutickém průmyslu.

„Když máte třeba mýdlo, které má zabít bakterie na rukou, nechcete, aby se dostalo přes kůži do krve. Jiné látky, které mohou do kůže proniknout, pozmění její strukturu a zvětší propustnost, což pak způsobuje vysychání kůže. Spolupracujeme například s farmaceutickou fakultou v Hradci Králové, kde se zabývají nemocnou kůží, a hledáme, co do kůže dodat, aby se uzdravila,“ přibližuje mladá vědkyně způsob využití výzkumu v praxi.

Superpočítač samozřejmě neobsluhuje Markéta Paloncýová z klimatizované místnosti, kterou jsme společně navštívili, ale ze svého osobního počítače a třeba i z notebooku během dovolené v Rakousku.

Markéta Paloncýová využívá výpočtů superpočítače

„Přes internet sem pošlu výpočet, který zde běží den, týden nebo měsíc, a já si posléze stáhnu výsledky, které analyzuji,“ popisuje Markéta Paloncýová, která za svou práci získala třetí místo v soutěži o cenu Josepha Fouriera v oboru počítačových věd, kterou převezme v červnu na francouzském velvyslanectví.

Kateřina Holá pracuje s kvantovými tečkami

Druhou doktorandkou, kterou v tomto dílu reportáže Přímo z místa představíme, je Kateřina Holá. Jejím oborem je příprava a aplikace uhlíkových kvantových teček.

„Ty si v jednoduchosti můžete představit tak, že si vezmete tuhu v grafitové tužce. Stejnou strukturu mají kvantové tečky, s tím rozdílem, že měří od dvou do deseti nanometrů a jsou kulaté. Tyto tečky se využívají pro zobrazování buněk, nádorových tkání nebo ke sklízení energie pro technické aplikace, jako je štěpení vody nebo pro solární články,“ přibližuje mladá vědkyně možnosti využití výzkumu.

V laboratořích, kam nás zavedla její práce, si můžeme prohlédnout nejen různobarevné roztoky s nanočásticemi, ale i sofistikované stroje roztodivných tvarů. Kupříkladu fotoelektronový spektroskop.

Kateřina Holá u fotoelektronového spektroskopu

„Slouží k určování prvkového složení a vazebných poměrů v nanomateriálech a materiálech obecně. Je to krásná mašina, která má nádherný technicistní vzhled. Vedle stojí skenující elektronový mikroskop, který poskytuje informaci o tvaru nanosvěta. A ve vedlejší místnosti máme mikroskop, kde vidíme jednotlivé atomy. Výzkum ale nestojí na zařízeních, ale na nápadech a lidech. V mladých a nadějných, jako jsou naše dvě končící Ph.D. studentky, spatřujeme budoucnost a další rozvoj tohoto centra,“ zdůrazňuje profesor Michal Otyepka.

Kateřina Holá získala za svou práci druhé místo v soutěži o Cenu Jean-Marie Lehna. Tuto cenu si převezme spolu se svou kolegyní z RCPTM Markétou Paloncýovou 22. června na francouzském velvyslanectví.

Do vědecko-výzkumného centra při Přírodovědecké fakultě Univerzity Palackého v Olomouci se můžete vypravit v další dopolední reportáži Přímo z místa. Přehrát si ji můžete prostřednictvím odkazu v úvodu článku.

Markéta Paloncýová, prof. Michal Otyepka. Kateřina Holá
autor: Aleš Spurný
Spustit audio