Rozmowa z drem Illią Serdiukem z Wydziału Matematyki, Fizyki i Informatyki Uniwersytetu Gdańskiego, kierownikiem projektu „Dwa aktualne problemy, jedno rozwiązanie: udoskonalone materiały organiczne do OLED i fotowytwarzania wodoru”. Wysokość przyznanych przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBiR) środków finansowych to 1,5 mln zł.
Bartłomiej Rosenkiewicz, Progress: Jak znalazł się Pan w Polsce?
dr Illia Serdiuk: Pochodzę z Charkowa na Ukrainie, a w Polsce znalazłem się dzięki współpracy mojego promotora z Ukrainy, prof. Aleksandra Roshala, z prof. Jerzym Błażejowskim z Wydziału Chemii UG. Po prostu pojawił się pomysł podwójnego doktoratu: polskiego i ukraińskiego. Fakt, że miałem dwóch promotorów, bardzo mi pomógł. Od początku mojej pracy naukowej prof. Roshal spędził ze mną bardzo dużo czasu na omawianiu wielu naukowych szczegółów moich badań. To była taka prawdziwa relacja „mistrz – uczeń”. Bardzo dużo zawdzięczam także profesorowi Błażejowskiemu, który również poświęcił mi sporo czasu, kiedy przygotowywałem doktorat.
B.R.: Jak porównałby Pan ze sobą obszary nauki i szkolnictwa wyższego na Ukrainie i w Polsce?
I.S.: W moim odczuciu poziom nauki jest uzależniony od poziomu rozwoju danej gospodarki. Kiedy byłem studentem, na Ukrainie popularnością cieszyły się kierunki związane z ekonomią i językami obcymi, ponieważ gospodarka i przemysł na tym etapie rozwoju potrzebują akurat fachowców od ekonomii i znających różne języki. Z kolei w Polsce, z lepiej rozwiniętą gospodarką, jest większe zapotrzebowanie na absolwentów kierunków ścisłych, takich jak chemia, fizyka, biologia. Takie sygnały na temat rynku pracy otrzymuję też od studentów, z którymi prowadzę zajęcia. Według mnie obecnie absolwentom po kierunkach ścisłych łatwiej jest znaleźć pracę w Polsce niż na Ukrainie.
B.R.: Czego dotyczy projekt, na który uzyskał Pan dofinansowanie?
I.S.: Projekt jest zorientowany na dwa zagadnienia: udoskonalenie technologii w pełni organicznych OLED w zakresie czerwonym i bliskiej podczerwieni (NIR) oraz opracowanie technologii wytwarzania wodoru z wody za pomocą katalizatorów organicznych i odnawialnego źródła energii – światła słonecznego.Użycie tanich, małotoksycznych, wydajnych i łatwych w utylizacji materiałów organicznych ma obniżyć cenę i przybliżyć pojawienie się na rynku przyjaznych dla środowiska, giętkich, lekkich, przezroczystych smartfonów i wyświetlaczy OLED, a także pomóc znaleźć nowe rozwiązanie do wytwarzania czystego paliwa przyszłości, za które uważany jest wodór.
Dobrym podejściem jest nastawienie się na ekologiczne wykorzystanie zasobów elektronicznych i nośników energii. W tym wypadku nie musimy używać ciężkich metali, które trzeba wydobyć, a następnie wyprodukować – np. w postaci elementów ekranu smartfonu. Dodatkowo poważny problem stanowi zutylizowanie zużytych już produktów. Wykorzystanie materiałów organicznych zamiast nieorganicznych ma także taką zaletę, że każde państwo dysponujące wykształconymi chemikami organicznymi jest w stanie w sposób ekologiczny odtworzyć optoelektronikę, fotokatalizatory itp. i w ten sposób uniezależnić się od dostawców metali ciężkich.
W swoim projekcie jestem nastawiony na wytworzenie w wyświetlaczach smartfonów fragmentów, które świecą na czerwono lub w podczerwieni. Okazało się, że te same materiały możemy wykorzystywać do wytwarzania wodoru – paliwa przyszłości. W drugim przypadku nasze materiały będą służyły do pochłaniania energii słonecznej. Zasada działania jest dość prosta, bo podobna do procesu fotosyntezy, podczas którego rośliny wykorzystują energię słoneczną do wytworzenia swojego materiału budulcowego, jednocześnie produkując tlen. Pomysły te sięgają lat 70. XX w., kiedy to opublikowano pierwsze materiały o możliwości uzyskania wodoru za pomocą światła słonecznego z wody. Od tamtego czasu wielu naukowców pracowało i pracuje nad tym, aby opanować ten proces – by np. postawić na słońcu szklankę wody, podłączyć ją do ogniwa wodorowego i w ten sposób otrzymać prąd albo ogrzewać mieszkanie.
B.R.: Ile osób będzie zatrudnionych w projekcie?
I.S.: To nie będzie duża grupa. Łącznie planowane jest zatrudnienie sześciu osób o różnym, interdyscyplinarnym wykształceniu, specjalizujących się w chemii organicznej i fizycznej, fizyce chemicznej i teoretycznej, fotofizyce. W ramach naszych prac będziemy przeprowadzać obliczenia kwantowo-chemiczne i testować nowe związki w diodach OLED.
B.R.: Czy planuje Pan komercyjne wykorzystanie wyników prac?
I.S.: Jeżeli chodzi o prace związane z technologią OLED, to mam nadzieję, iż nasz produkt będzie tak dobry (tzn. wyświetlacze zawierające nasze związki będą tak dobrze świeciły), że pojawią się firmy zainteresowane zakupem tego rozwiązania. W dłuższej perspektywie produkt ten może zmienić całą technologię wytwarzania optoelektroniki i samych OLED-ów. Ale zanim przejdziemy do komercjalizacji, musimy rozwiązać problem stabilności związków chemicznych, by były one jak najdłużej aktywne w OLED-ach. Przeprowadziliśmy już rozmowy z firmą, która jest zainteresowana produkcją samych tych związków. Mam nadzieję, że docelowo nasza technologia będzie wykorzystywana w produkcji wyświetlaczy smartfonów.
B.R.: Jak Pan sądzi, kiedy będzie możliwe wykorzystanie masowej produkcji wodoru w motoryzacji?
I.S.: Generalnie bardzo ciekawa jest historia rozwoju tej branży. Prace nad wykorzystaniem wodoru jako nośnika energii prowadzono wcześniej niż w ostatnich 20 latach; zastosowanie wodoru do zasilania maszyn i wytwarzania elektryczności wykorzystywane było już w XIX w. Wodór jako pierwiastek ma spore atuty: ogromną pojemność energetyczną i lekkość. Na pewno jako paliwa w samochodzie lepiej używać wodoru niż benzyny, bo zajmuje on mniej miejsca i daje więcej energii. Gdy byłem na stażu w Korei Południowej, miałem możliwość zobaczenia na ulicach samochodów napędzanych wodorem. Także w Japonii i w Niemczech pojawia się coraz więcej stacji paliwowych udostępniających wodór do aut. O jego przyszłości zadecyduje fakt, czy będziemy w stanie efektywnie uzyskiwać go w sposób ekonomiczny, a przy tym ekologiczny. Aby to wszystko miało sens z punktu widzenia ekologii, wodór powinien być produkowany bez żadnych toksycznych związków i udziału nieodnawialnych surowców, co niestety dzieje się teraz – podczas reformingu parowego lub elektrolizy.