Nanosenzorji za stres in ljubezen

Posnetek predavanja si lahko ogledate na:

prof. dr. Aleksandra Lobnik, Univerza v Mariboru
moderatorka: Darja Potočan, Radio SI

1. junij 2017, Vetrinjski dvor, Maribor

To, kar se danes zdi znanstvena fantastika, je za nas znanstvenike, jutri realnost. Znanstveniki in raziskovalci vedno zremo v prihodnost. Podobno kot je to počel že Leonardo da Vinci, ki je razvijal stvari, ki so se začele uresničevati veliko stoletij kasneje. Genialno, navdušujoče, nikoli dolgočasno.

Materiali so že od naših zgodovinskih začetkov igrali pomembno vlogo v razvoju človeka in njegovega razvoja. Po njih smo poimenovali celo obdobja – kamena doba, bakrena doba, itd. V vsakem obdobju je novi material močno vplival na razvoj novih tehnik obdelovanja zemlje, priprave hrane, lova. Podobno je bilo tudi v novejši zgodovini. Iznajdba jekla je omogočila prve parne lokomotive in prva prevozna sredstva, aluminij, prva letala. Trenutno živimo v obdobju razvoja nanomaterialov, ki so materiali novega stoletja, tisočletja. Ne samo, da so majhni, predvsem so pomembne njihove izjemne fizikalne in kemijske lastnosti. Te omogočajo popolnoma nove aplikacije, tudi na področju senzorjev. Zaradi svoje majhnosti in novih kemijskih in fizikalnih lastnosti omogočajo bistveno nižje meje zaznavanja, tako pri monitoringu okolja kot pri kontroli kvalitete hrane, v medicini, za osebno zaščito.

Vizija senzorjev je v njihovi enostavnejši uporabi, personifikaciji, ki bo omogočila vsakemu izmed nas spremljanje parametrov, na primer zraka, ki ga dihamo, vode, ki jo pijemo, hrane, ki jo uživamo, itd. Nadomestili bodo tako naša čutila, ki so prvi senzorni element kot tudi sofisticirane instrumente v laboratorijih, ki lahko podajo zelo natančno informacijo o okolju, vodi, hrani, itd. V povezavi z mobilnimi telefoni bodo takšni senzorji enostavni za rokovanje in prepoznavanje škodljivih substanc v našem okolju.

V medicini pomeni » nanosenzor« tudi izziv za »in vivo« senzoriko, kjer bodo nanosenzorji direktno aplicirani v naše telo in bodo vsak trenutek podali informacijo o stanju našega telesa in njegovih spremembah. Zaradi njih na primer upamo, da bomo v bodoče imeli bistveno boljšo diagnostiko in preventivno ukrepanje, ko še ne bo izrazitih simptomov bolezni. Po drugi strani pa se nanosenzorji povezujejo tudi z nanoroboti, ki bodo lahko spremembe v naših telesih popravljali, spreminjali, kar pomeni, da bo klasičnih operacij in komplikacij po le-teh bistveno manj.

Danes so personalizirani senzorji še vedno naša čutila in čeprav znamo poleteti v vesolje, še vedno nimamo primernih senzorskih sistemov, ki bi lahko v popolnosti nadomestili naša čutila, kot na primer pri izboru vonjev novih parfumov, pri določevanju in opisovanju okusa vin, hrane. Še bolj oddaljeni pa so v tem trenutku senzorji, ki bi identificirali naša razpoloženja kot so sreča, žalost, ljubezen ali pa celo, da bi lahko brali misli kot je to primer pri telepatiji. Kaj pa tako opevana ljubezen, ki je navdih pesnikom, pisateljem, slikarjem že vso zgodovino…ali je lahko izziv tudi znanstvenikom? Med prvimi, ki se je s to temo znanstveno raziskovalno ukvarjala, je antropologinja Helen Fisher. Njena odkritja predstavljajo tudi realno osnovo za zaznavanje posameznih faz ljubezni. Mogoče se sliši kot iz kakšne futuristične Shakespearove drame, ampak ni daleč, da se ustvari tudi »ljubezenski senzorski sistem«.

Prof. dr. Aleksandra Lobnik je diplomirala leta 1987 na Tehniški fakulteti Maribor, magistrirala iz področja analizne kemije leta 1991 na Fakulteti za Naravoslovje in Tehnologijo v Ljubljani. Leta 1994 se je vpisala na podiplomski doktorski študij na Karl Franzens Univerzo v Gradcu, Avstrija na smer analizna kemija in pod mentorstvom prof. dr. Otta Wolfbeisa, leta 1998 uspešno zagovarjala doktorat z naslovom “Optical characterization of sol-gels and their application to chemical sensors.” Leta 2001 je ustanovila v okviru Univerze v Mariboru, Fakultete za strojništvo, Center za senzorsko tehniko z namenom aktivnega vključevanja v reševanje problematike varstva okolja, s pomočjo izvajanja različnih monitoringov, pilotnih poskusov čiščenja voda in razvijanja novih metod (senzorjev) za spremljanje ekoloških in procesnih parametrov. Danes Center za senzorsko tehniko razpolaga z opremo za izvajanje pilotnih poskusov sanacije različnih tipov odpadnih voda po raznovrstnih tehnoloških metodah (kemijska oksidacija, membranska tehnologija, biološko čiščenje). Ukvarja pa se tudi z razvojem novih on-line, in-situ senzorjev in senzorskih sistemov za merjenje ekoloških in procesnih parametrov. Leta 2006 je bila ena izmed ustanoviteljev podjetja IOS, ki se ukvarja predvsem z aplikativnimi projekti in predstavlja most med raziskovalno sfero in gospodarstvom. Danes je v podjetju tudi delno redno zaposlena. Prof.dr. Aleksandra Lobnik je avtorica več kot 100 znanstvenih prispevkov v obliki člankov v znanstveni periodiki in referatov na konferencah in simpozijih. Iz znanstvenega opusa ima objavljena tudi tri samostojna poglavja v monografijah in je avtorica treh strokovnih monografij, izdanih pri tujih založbah. Je vodja različnim domačim in mednarodnim projektom in je redna vabljena predavateljica na tujih univerzah: Univerza v Regensburgu, Nemčija; Univerza v Southamptonu, Anglija; San Diego University, ZDA, Kuala Lumpur University, Malezija; Ueda Univerza, Nagano, Japonska; CNEA Buenos Aires, Argentina, ter na delavnicah, ki jih organizira NATO in SPIE v ZDA (Boston, San Jose, San Diego). Je avtorica/soavtorica 15 patentov in ima trenutno 19 mednarodnih/domačih patentnih prijav, kar nakazuje njeno bogato strokovno dejavnost in povezanost z gospodarstvom. Prof. Dr. Aleksandra Lobnik je kot mentorica prejemnica prestižne mednarodne nagrade dodeljene v Franciji, za najboljši prikazan aplikativni projekt (CITEX 2006, Francija) in prejemnica nagrade za »Naj raziskovalko za leto 2010« za izkazano sodelovanje z gospodarstvom. Razen tega je prejemnica Saubermacherjeve nagrade za najboljše diplomsko delo na temo okolja, prejemnica nagrade Slovenske Vojske, SV za najboljše izveden raziskovalni projekt OPTISENS. Trenutno je tehnična direktorica mednarodnega projekta Horizont 2020, »Resyntex, ki se ukvarja s krožnim gospodarstvom na področju tekstila, predsedujoča mednarodni konferenci NANOAPP 2017 (Nanomaterials & Applications), v okviru katere se bo izvedla tudi okrogla miza na temo »Ženske v znanosti« in trenutno tudi predsednica SATENE, Slovenskega akademskega tehniško-naravoslovnega združenja.