Kemijski inštitut v letu 2019 - kratek pregled najpomembnejših dosežkov
Ljubljana, 10.01.2020 - Dva pridobljena prestižna projekta Evropskega raziskovalnega sveta (ERC), odmevne znanstvene objave v najbolj uglednih znanstvenih revijah, obogatitev raziskovalne infrastrukture, priznanja našim raziskovalkam in raziskovalcem za inovacije, številni uspehi pri prijavah na evropske projekte, odlična vpetost v slovensko industrijsko okolje ter uspešno sodelovanje z nekaterimi tujimi podjetji – vse to kaže, da je bilo leto 2019 za Kemijski inštitut zelo uspešno. V nadaljevanju tako izpostavljamo nekatere najpomembnejše dosežke preteklega leta.
Pridobili dva nova ERC raziskovalna projekta
Za enega najpomembnejših dosežkov leta 2019 nedvomno velja pridobitev kar dveh prestižnih projektov Evropskega raziskovalnega sveta (ERC):
1. projekt ERC Advanced Grant z naslovom 'RNP Dynamics', ki ga je pridobil prof. dr. Jernej Ule, profesor molekularne nevroznanosti na University College London (UCL). Raziskoval bo, kako regulacija molekul RNA prispeva k razvoju in delovanju možganov, in kako napake pri tej regulaciji vodijo v nevrodegenerativne bolezni kot je amiotrofična lateralna skleroza (ALS). Raziskave bodo osnovane na tehnikah, ki spremljajo celotne celične mreže stikov med molekulami, kar bo proizvedlo veliko količino podatkov. Ti podatki bodo nato osnova za računalniške analize, ki bodo iskale spremembe v stikih z molekulami, ki so ključne za dinamiko molekularnih kompleksov, in s tem vodijo zgodnji razvoj možganov. Poleg tega bo projekt preučeval, kako napake v stikih med proteini in RNA poškodujejo delovanje nevronov, in tako sprožijo bolezen ALS. To bo osnova za razvoj novih strategij za zdravljenje bolezni z uporabo molekul RNA.
Več: www.ki.si/novice/single-prikaz/novice/novica/prof-dr-jernej-ule-prejel-erc-advanced-grant-2018/
2. projekt ERC Starting Grant z naslovom '123STABLE', ki ga je pridobil izr. prof. dr. Nejc Hodnik, raziskovalec Kemijskega Inštituta z Odseka za katalizo in reakcijsko inženirstvo. Raziskoval bo, kako se spreminja atomska struktura nanodelcev elektrokatalizatorjev pri delovanju v nizkotemperaturnih gorivnih celicah in elektrolizerjih. Pridobljeno znanje bo osnova za načrtovanje novih stabilnih struktur nanodelcev katalizatorjev. To bo posledično vodilo k razvoju boljših in naprednejših katalizatorjev, kar predstavlja pomemben doprinos v razvoju vodikove ekonomije.
Prejemnika ERC projektov: prof. dr. Jernej Ule (levo) in izr. prof. dr. Nejc Hodnik (desno)
Obogatitev raziskovalne opreme
Tudi na področju vlaganj v raziskovalno infrastrukturo je bilo leto 2019 zelo uspešno. Med pomembnejšimi novimi pridobitvami izpostavljamo naslednje:
1. Odprtje Ažmanovega računskega centra
Z zadnjo posodobitvijo računalniške gruče v okviru Ažmanovega računalniškega centra imamo zdaj na Kemijskem inštitutu na voljo vrhunsko računalniško opremo za izvajanje visoko zmogljivih (HPC) numeričnih izračunov in računalniških simulacij. Omenjena nadgradnja je več kot podvojila zmogljivosti opreme, s katero smo razpolagali pred tem. Nova gruča je zasnovana na procesorjih AMD Epyc, ki trenutno predstavljajo najbolj napredno mikroprocesorsko arhitekturo.
Več: www.ki.si/novice/single-prikaz/novice/novica/odprli-smo-azmanov-racunski-center-arc/
Ažmanov računski center se imenuje po prof. dr. Andreju Ažmanu, pionirju računalniške kvantne kemije v Sloveniji.
2. Inavguracija krioelektronskega mikroskopa
Novi krio-elektronski mikroskop, ki smo ga namestili na Kemijskem inštitutu, je izjemno pomembna raziskovalna naprava, ki bo močno dvignila kakovost raziskav, ter na ta način obogatila znanstveni prostor v Sloveniji in širši regiji, omogočila pa bo tudi vrhunske razvojne raziskave slovenske industrije. Krio-elektronska mikroskopija je ena od metod, ki se uporablja v strukturni biologiji za določanje tridimenzionalnih struktur molekulskih sistemov, kjer meritve potekajo v območju kriogenih temperatur, to je približno pri –180°C. Ključna prednost krio-elektronske mikroskopije v primerjavi z drugimi tehničnimi pristopi je, da omogoča določanje strukture molekul v zelo širokem velikostnem območju in v naravni obliki.
Nameščanje novega krio-elektronskega mikroskopa.
3. Inavguracija novega 600 MHz NMR spektrometra
Nakup in zagon novega 600 MHz NMR spektrometra je pomemben korak pri prizadevanjih za zagotavljanje zmogljivosti, ki so primerljive tistim v sorodnih raziskovalnih centrih po svetu. 600 MHz NMR spektrometer s svojo visoko ločljivostjo in občutljivostjo omogoča študij prostorske strukture in dinamike kompleksnih sistemov z veliko molekulsko maso, kot so denimo proteini in nukleinske kisline v raztopini. Nov 600 MHz NMR sprektrometer pomeni pomembno pridobitev za raziskovalno delo širokega kroga raziskovalcev, ki svoje projektne aktivnosti izvajajo z uporabo NMR spektroskopije. Ta namreč omogoča izvedbo večdimenzionalnih in multinuklearnih eksperimentov, ki omogočajo vpogled v strukturne podrobnosti molekul z atomsko ločljivostjo.
Več: www.ki.si/novice/single-prikaz/novice/novica/inavguracija-novega-600-mhz-nmr-spektrometra/
Novi 600 MHz NMR spektrometer.
4. Nov laboratorij za testiranje baterij
Laboratorij za testiranje baterij, ki deluje znotraj Odseka za kemijo materialov, omogoča testiranje baterijskih celic različnih velikosti. Primarno je namenjen razvoju sodobnih baterijskih materialov, kar je ena od usmeritev odseka. Oprema, ki je na razpolago, trenutno zavzema dobro polovico laboratorija, kar omogoča nadaljnjo širitev in tako možnost, da se Kemijski inštitut še dodatno utrdi v slovenskem in mednarodnem prostoru kot vodilna raziskovalna inštitucija na področju razvoja in razumevanja sodobnih baterijskih sistemov. V novem laboratoriju je nameščena tudi oprema, ki omogoča sodelovanje z domačo industrijo in industrijo iz sosednjih regij. Laboratorij hkrati zagotavlja možnosti za testiranje in uporabo znanja, ki je na voljo na odseku.
Prvi določili tridimenzionalno strukturo virusa Y krompirja
Med odmevnejšimi znanstvenimi dosežki preteklega leta velja izpostaviti, da je ekipa slovenskih raziskovalcev, pod vodstvom znanstvenikov s Kemijskega inštituta, z uporabo krio-elektronske mikroskopije prva uspela določiti tridimenzionalno strukturo virusa Y krompirja ter virusu podobnega delca pri visoki ločljivosti. Prvi so pokazali, da se arhitekturi virusne niti in niti virusu podobnega delca precej razlikujeta. To spoznanje predstavlja velik doprinos k razumevanju biologije tako pomembnega rastlinskega virusa. Strukturne in funkcijske raziskave regij plaščnega proteina virusa Y krompirja so namreč pokazale njihovo ključno vlogo pri virusni okužbi, kar lahko v prihodnje omogoči učinkovitejše načrtovanje strategij za varstvo kulturnih rastlin. Dosežek je objavljen v prestižni reviji Science Advances.
Več: www.ki.si/novice/single-prikaz/breaking/novica/objava-raziskovalnega-dela-v-reviji-science-advances/
Uspešni pri sodelovanju z industrijo
V preteklem letu smo bili uspešni tudi pri sodelovanju z industrijskimi partnerji. Kot izjemen primer hitre rešitve tehnološkega problema naj izpostavimo sodelovanje s podjetjem Hidria. Strokovnjaki s Kemijskega Inštituta so namreč sodelovali pri razvoju popolnoma nove, inovativne tehnologije spajanja lamel statorskih in rotorskih paketov. Hidria Bond, kot so poimenovali to novo rešitev, je unikaten tehnološki proces, ki omogoča učinkovito in konkurenčno izdelavo delov za vrhunske visokozmogljive elektromotorje. Postopek predstavlja velik inovativni preskok v načinu proizvodnje ključnih delov elektromotorjev in podjetju Hidria omogoča preboja na svetovnih trgih. Nenazadnje je to velik prispevek k cenovni dostopnosti elektromobilnosti.
Več: https://www.hidria.com/int/sl/novice/hidria-bond-nam-odpira-nove-posle-v-elektromobilnosti/
Priznanja za inovacije
Leto 2019 je našim raziskovalcem prineslo tudi mnoga priznanja, v nadaljevanju izpostavljamo najodmevnejša:
1. Na podelitvi rektorjevih nagrad Univerze v Ljubljani za prodorne tehnološke in netehnološke inovacije, je prvo mesto pripadlo inovativnemu procesu priprave katalizatorjev za boljše in cenejše vodikove gorivne celice. Inovativni proces je zasnoval mladi raziskovalec z Odseka za kemijo materialov Matija Gatalo.
2. Na MOS-u v Celju smo prejeli zlato priznanje za inovacijo mladega raziskovalca Matije Gatala - nanotehnološki proces priprave katalizatorjev za boljše in cenejše vodikove gorivne celice.
3. Sodelavci Odseka za kemijo materialov so za inovacijo "Trajnostna negorljiva poliamid 6 vlakna" prejeli srebrnopriznanje GZS na področju inovativnosti.
Več: www.ki.si/novice/single-prikaz/novice/novica/priznanje-za-inovacijo-v-osrednjeslovenski-regiji/
4. Na "The biannial European Meeting on Fire Retardant Polymeric Materials" na Finskem je dr. Marija Čolović z Odseka za kemijo materialov prejela nagrado za 1. mesto na tekmovanju za najboljši plakat. Na njem je bilo predstavljeno naše skupno raziskovalno delo z Naravoslovnotehniško fakulteto Univerze v Ljubljani: "Novel flame retardant polyamide 6 copolymer".
Več: www.ki.si/novice/single-prikaz/novice/novica/najboljsi-plakat-na-evropskem-srecanju-frpm19/