Doktorka Romana Mičová sa vo svojom výskume venuje jednoiónovým magnetom a snaží sa v nich nájsť pomalú magnetickú relaxáciu. Čo to znamená, ako sa dajú výsledky výskumu využiť v praxi či kde nájdu uplatnenie absolventi chémie, nám prezradila v rozhovore.

Kedy si sa rozhodla, že po magisterskom chceš pokračovať aj na doktorandské štúdium?

Prvotná myšlienka sa začala formovať v 3. ročníku bakalárskeho štúdia, keď som písala svoju prvú záverečnú prácu. Veľmi ma motivovala samotná téma práce, ale aj školiteľ – má svojský prístup a nadšenie z vedy vie predať i študentom. V tom čase zároveň na doktorandské štúdium nastupovala moja sestra, a to ma tiež ovplyvnilo, keďže sa odmalička doťahujeme na starších súrodencov (smiech).

Takže si kontinuálne pracovala na téme bakalárskej práce aj v rámci magisterskej a teraz ju rozvíjaš v dizertačnej práci.

Áno, a od začiatku na nej pracujem pod vedením toho istého školiteľa.

Mladí ľudia dnes majú pred prírodovednými odbormi ako matematika či chémia rešpekt, možno až strach. U teba to tak nebolo?

Priznám sa, že chémia nebola vždy mojím obľúbeným predmetom. Mala som ju rada, rovnako aj matematiku a fyziku, ale viac som inklinovala k biológii. Zlom nastal v maturitnom ročníku, keď som zistila, že ide o nespočetné bifľovanie a memorovanie informácií, zatiaľ čo v chémii stačí, že pochopíte a nájdete jeden logický mechanizmus na jednej reakcii a následne to viete aplikovať v ďalších mechanizmoch a reakciách. 

„V laboratóriu je to ako pri varení. Hodíš ingrediencie do hrnca, spustí sa reakcia a miešaš.“

Vráťme sa späť k téme tvojej práce a doktorandského štúdia. Čomu konkrétne sa venuješ?

Téma mojej dizertačnej práce znie Jednoiónové magnety derivátu pyridínu. Pripravujem koordinačné zlúčeniny, inak ich nazývame komplexy, ktoré sú zostavené z centrálneho prvku, ktorý prezentuje prechodný kov – napríklad železo, mangán, kobalt. Okolo tohto kovu sú priamo naviazané nejaké iné atómy, ako je napríklad dusík a kyslík. Tieto atómy sú súčasťou molekúl. Pre predstavu: keď máme takýto komplex zo železa, na ktorý je priamo naviazaný kyslík, resp. viacero kyslíkov, hovoríme napríklad o komplexe hemoglobínu, ktorý v krvi prenáša kyslík. 

Ja sa sústreďujem na prípravu a charakterizáciu, pričom nejde o hocijaké komplexy. Snažíme sa v nich nájsť tzv. pomalú magnetickú relaxáciu a z toho vyplýva aj názov jednoiónové alebo jednomolekulové magnety. 

Čo je pomalá magnetická relaxácia?

Ide o veľmi špecifickú vlastnosť, nenachádza sa v hocijakých komplexoch. Už pri myšlienke na syntézu si vieme predstaviť, čo a ako sa z daných chemikáliách naviaže a či tam bude prítomná pomalá magnetická relaxácia. Po rokoch skúseností sa to dá predikovať. Keď je pomalá magnetická relaxácia prítomná, komplex zostáva v určitom magnetickom stave, a čím dlhšie to trvá, tým je to pre nás lepšie, lebo vtedy je možné zaznamenať informácie. 

Ako by sa dali výsledky takéhoto výskumu využiť v praxi?

My pripravujeme budúce high-tech nosiče, takže sú to budúce úložné dáta disky, ktoré sa budú používať. Zistením magnetických vlastností vedia vedci potenciálne takéto materiály využiť ako nosiče informácií alebo na spracovanie informácií do superpočítačov, ktoré sa používajú na kvantové výpočty v informatike a podobne.

Skús nám to bližšie vysvetliť, aby sme si to vedeli lepšie predstaviť. Pracuješ so vzorkami, ktoré sú kvapalného stavu?

To je dobrá otázka. V laboratóriu to vyzerá ako kryštál – snažím sa tieto zlúčeniny pripraviť tak, aby boli v kryštalickej forme. Zvyčajne sú to malé farebné kryštáliky, oranžové, zelené... Vždy sa smejem, že sú pripravené na použitie do šperkov, lebo to presne tak vyzerá. Veľmi dôležitá je kvalita kryštálu, lebo potom nasledujú merania. Prvotná je štruktúrna charakterizácia, a pokiaľ látka nie je v kryštalickej forme, nevieme ju namerať, nevieme štruktúru definovať. Na základe štruktúry vieme ďalej zistiť molekulovú hmotnosť látky a tá ďalej vystupuje v magnetických dátach. Všetko je to spolu prepojené.

„Priznám sa, chémia nebola vždy mojím obľúbeným predmetom.“

Stále sa ale bavíme o miniatúrnych prvkoch.

Áno, sú to jednoduché zlúčeniny, nie je to nič komplexné či objemné. Z toho vzniká aj názov jednoiónové magnety, lebo predstaviteľom toho úložiska je jeden jediný centrálny atóm, ión kovu. Podľa mňa je fascinujúce, že práve jedna molekula dokáže udržať nejaké informácie.

Znie to veľmi zaujímavo. Ako vyzerá bežný deň doktorandky?

Prvé dva roky štúdia sa odohrávali hlavne v laboratóriu, keďže to, čo si nepripravím, neviem ďalej charakterizovať a nemôžem ďalej písať. V laboratóriu som strávila neskutočne veľa hodín. Keď ho mám sama pre seba, viem tam súčasne nastaviť štyri reakcie. Samozrejme, musím mať vopred premyslené, aké chemikálie idem použiť, aké budú reakčné podmienky (dĺžka reakcie, či ju nechám miešať 12 hodín, štyri hodiny alebo aj cez noc). Realizácia je jednoduchá. Je to ako pri varení – človek zoberie tri ingrediencie, hodí ich do „hrnca“, čo je v mojom prípade banka, spustí reakciu a ono sa to už len mieša. 

Na základe čoho tam „primiešavaš ingrediencie“? Inšpiruješ sa napríklad súčasným stavom v zahraničí, musíš mať niečo naštudované?

Je dôležité mať prehľad o problematike, lebo veľakrát sa mi stalo, že som už pripravila novú látku, no keď som si následne prechádzala dostupné databázy, zistila som, že už bola pripravená pred rokom, pred dvoma. Je teda potrebný nápad, ale vždy si treba pozrieť, či daná látka už bola pripravená.

Od prípravy až po samotnú realizáciu, o akom čase sa bavíme?

Povedzme, že reakcia trvá päť hodín. Ja ju spracujem a keď chcem získať zlúčeniny v kryštalickej forme, vtedy sa po skončení reakcie nechá roztok na odparovanie v pokoji na poličke. Závisí to od podmienok v laboratóriu, ako je teplota či vlhkosť. Trvá približne 5 – 7 dní, kým sa v kadičke začnú tvoriť kryštáliky.

„V chémii stačí, že pochopíte a nájdete jeden logický mechanizmus na jednej reakcii a následne to viete aplikovať v ďalších mechanizmoch a reakciách.” 

Aké sú podmienky na FPV, čo sa týka materiálneho zabezpečenia? Ako fungujú laboratóriá, zdieľajú ich doktorandi alebo je potrebné si ho zarezervovať na konkrétny čas?

Máme laboratóriá, ktoré fungujú výlučne na výuku, a potom také, ktoré sú určené na výskum. Ja pracujem pod vedením docenta Rajnáka, môjho školiteľa, ktorý má svoje samostatné laboratórium, kde sa striedam s ostatnými dvoma doktorandkami. Zároveň si tam pripravujú zlúčeniny aj ďalší kolegovia, bakalári i magistri. 

V akom rozsahu ti je školiteľ nápomocný pri dizertačnej práci, pri realizácii tvojho výskumu?

Má svojský prístup, veľmi rád komunikuje všetky nové výsledky, sám je veľmi zvedavý v dobrom slova zmysle. Aj keď s ním nie som fyzicky každý deň, tak komunikujeme o práci na dennej báze, konzultujem s ním moje postupy, výsledky. Mnohokrát je práve on tým, kto má nejaký nápad. Ja sa v tomto smere stále považujem za nováčika, nie vždy tam vidím potenciál. Naozaj mi je veľmi nápomocný. 

Vieme, že si bola zapojená v rôznych vedeckých projektoch – KEGA, VEGA, APVV. Akú si v nich mala úlohu?

Tieto projekty a granty sú písané a predkladané tak, že sa zväčša prelínajú s témami bakalárskych, diplomových a dizertačných prác, takže moje výsledky dizertačnej práce vedia poslúžiť aj ako výsledky pre takýto grant.

Aká je spolupráca so zahraničím, môžeš napríklad s niekým konzultovať, prípadne komparovať svoje výsledky?

Sieť spolupráce so zahraničím už je vybudovaná vďaka starším kolegom a profesorom z fakulty. Aktívne spolupracujeme s Nemeckom, Českom, Poľskom, vzorky posielame aj do San Diega, do Kalifornie. Často komunikujem s tými ľuďmi – školiteľ sa snaží, aby sme boli v tomto smere samostatní a prispieva to tiež k sebarozvoju. Stalo sa mi tiež, že ma oslovili rovesníci na konferenciách, pretože vedeli, že participujem na výskume, kde bolo aj meno profesora Boču. Diskutovali sme o svojich výsledkoch, dali mi feedback a tiež sa ma spýtali na môj názor. Bolo to veľmi milé.

Kde sa vidíš o 10 rokov?

Rada by som zostala vo vede. Neviem, či vyslovene na akademickej pôde, ale nebránila by som sa tomu, zostať na univerzite. Robiť vedu je jedna vec, ale baví ma aj učiť mladších a vedu posúvať ďalej. Vedela by som si predstaviť aj pedagogickú činnosť. A keď nie na univerzite, tak možno v nejakom súkromnom sektore, ale určite vo výskume.

Kde v súkromnom sektore nájdu najčastejšie uplatnenie absolventi chémie?

Môže to byť kontrola kvality, tam je uplatnenie široké – či už potravinársky priemysel, alebo farmaceutický, chemický. Vedia tiež pôsobiť ako vedeckí pracovníci na univerzitách alebo vo výskume. Máme tiež špecialistov a analytikov, ktorí pôsobia napríklad v oblasti životného prostredia – kontrola kvality vody, ovzdušia atď.  

RNDr. Romana Mičová je dennou doktorandkou na Katedre chémie Fakulty prírodných vied UCM v Trnave na študijnom programe aplikovaná analytická a bioanalytická chémia v študijnom odbore chémia. Je aj členkou anorganického a magnetochemického tímu, má 11 výstupov tvorivej činnosti, z toho 5 registrovaných v databázach Web of Science a Scopus, počet ohlasov podľa Scopusu  45, vďaka čomu má H-index 2.