„Уверен сам да ћемо једног дана, као што данас радимо порачуне и симулацију за уградњу нових делова у аутомобиле, моћи на основу унапред урађених прорачуна да уграђујемо и нове органе у људско тело.“
Развој науке о материјалима отворио је простор проучавању, мењању материјала и њихових својстава и стварању нових тзв. „паметних материјала“. Под „паметни“ мисли се на материјале који мењају своју микроструктуру и својства под деловањем спољашњих фактора – температуре, механичког напрезања, хемијског деловања, електричног или магнетног поља, светлости и др.
Нови материјали имају бројне предности, попут – биокомпатибилности, одрживости, биоразградивости, и свестране модификације понашања. Међу њима свакако су најпознатији полимери. Практично да не постоји област у којима се не користе. Посебно је значајна њихова примена у области биомедицине, где су импланти, стентови, вештачка кожа, хрскавица и слично одавно у употреби. Међутим, у будућности, циљ је развити материјал (функционално људско ткиво) за израду заменских органа – бубрега, јетре, срца…
Да би се добио материјал жељених својства неопходно је развити одговарајући математички модел чији ће параметри, утврђени помоћу експерименталних истраживања, одсликавати реалност, односно омогућити предвиђање на који начин ће се одређени материјали понашати у датом окружењу. Управо на томе ради, некадашњи студент Машинског факултета у Београду, мастер инжењер машинства Никола Бошњак.
Никола је асистент у истраживању на Њу Џерзи Институту за технологију у САД, где похађа докторске студије и фокусиран је на истаживање механике полимерских гелова, што је и тема његовог доктората. „Када се одређени полимери потопе у неки раствор, уколико нису компатибилни, раствор продире унутар структуре полимера, мења његова механичка својства и доведи га до стања у којем постаје гел. Иначе, већина тих нових, тзв. паметних материјала реагују на дејства из своје околине, било да је реч о температури, светлости или хемијској рекацији и зато су интересантни за истраживање. Мој посао је да људима који се баве израдом тих материјала омогућим да помоћу одређеног модела једначина, које описују те реакције, предвиде како ће се оно што иразде понашати у неком окружењу, наглашава Никола.
Pixabay
Нови полимерни материјали већ имају примену у различитим областима – нафтној индустрији, медицини, фармацији… Међутим, нашег саговорника посебно интересује примена у области биомедицине и изради вештачких органа. „Та област ми је професионално занимљивија и ближа и у том правцу желим да се развијам.. Вештачки органи и ткива који се данас развијају нису ништа друго до мешавина чврстог тела и флуида и у својој структури су заправо гелови. Другим речима израђени су од полимера, што значи да се могу моделирати на сличан начин. Уверен сам да ћемо једног дана, као што данас радимо порачуне и симулацију за уградњу нових делова у аутомобиле, моћи на основу унапред урађених прорачуна да уграђујемо и нове органе у људско тело, наводи Никола.
Иако имају потенцијално широку примену, полимери и полимерни материјали су још увек недовољно истражени и не постоји стандардна процедура за њихово испитивање. Због тога развијене земље, попут САД, улажу велика средства у истраживања. Примера ради, пројекат на којем је ангажован наш саговорник финансира се из Националног фонда за науку САД. „Они су првенствено заинтересовани за развој науке и напредак друштва у целини. Можда се ови материјали у свакодневној инжењерској употреби неће користити још наредних 10-15 година, али су им ова истраживања важна за будућност. Њима није једини циљ да мој докторат донесе нешто конкретно, већ да једног дана имају неког ко је обучен за механичко испитивање и моделирање тих материјала.“
Оно што је за Николу као младог истраживача посебно важно јесте сазнање да се неке од досадашњих претпоставки о понашању материјала у пракси показују потпуно другачије, због чега ће неки модели морати да се мењају. „То мој рад чини интересантнијим. Омогућава ми да почнем нешто потпуно другачије и отвара врата мом будућем професионалном усмерењу“, истакао је Никола напомињући да још увек није одлучио да ли да настави академску каријеру или да знање које је стекао током студија примени у индустрији.
Машински факултет у Београду дао му је образовање које му је пуно помогло током докторских студија у Америци. „Амерички образовни систем је знатно другачији. Студије машинства су прилично оште. Тек касније, након запослења, компаније у различитим индустријама профилишу кадар који им је потребан. Управо у томе је основна разлика у односу на Машински факултет који на мастер студијама има 21 смер. Постоје разлике и на докторским студијама. Током прва два семестра полажу се четири испита. Уколико студент постигне задовољавајући просек на испитима, полаже квалификациони испит пред комисијом која може да му постави питања из било које области – математике, механике, отпорности материјала и сл. На тај испит студент има право да изађе само два пута и ако из другог пута не положи онда мора да одустане од докторских студија. На тај начин проверавају се не само квалитет знања, него и способност будућих инжењера да одговоре на изазове који их очекују, закључио је на крају Никола Бошњак.
Аутор: Ивана Субашић