Okrzemki w nanotomografii

Pracownik Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej, dr inż. Izabela Barbara Zgłobicka, od 24 do 25 kwietnia 2019 r. przebywała w Niemczech, w Helmholtz-Zentrum Berlin, gdzie przy zastosowaniu nanotomografu rentgenowskiego (BESSY II) przeprowadziła serię badań okrzemek (Wizualizacja i analiza elementarna hierarchicznych struktur pancerzyków okrzemek z wykorzystaniem synchrotronu BESSY II).

Celem zaplanowanego eksperymentu było uzyskanie serii trójwymiarowych danych, a także przeprowadzenie analizy chemicznej. Uzyskane informacje pozwolą na przeprowadzenie symulacji biomimetycznych struktur, a także analizę obliczeniową nowych materiałów, m.in. kompozytów o osnowie metalicznej z pancerzykami okrzemek jako napełniaczem.

Okrzemki są jednokomórkowymi organizmami występującymi w ekosystemie wodnym i lądowym. Stanowią podstawę łańcucha pokarmowego i są istotne w globalnym obiegu węgla. Okrzemki wyróżnia krzemionkowa ściana komórkowa (pancerzyk) o różnorodnej morfologii. Rola jaką pełni pancerzyk jest przedmiotem wielu dyskusji naukowych. Dotychczas przeprowadzone badania pozwalają podejrzewać, że krzemionkowa ściana komórkowa pełni rolę ochronną. W celu zbadania ich skomplikowanych kształtów niezbędne jest przeprowadzenie szczegółowego obrazowania z wykorzystaniem najnowocześniejszych, wysokorozdzielczych technik inżynierii materiałowej. Dotychczas przeprowadzone obserwacje z wykorzystaniem mikroskopii elektronowej (skaningowej i transmisynej), a także obrazowania tomograficznego cechowała rozdzielczość zbyt niska do uchwycenia wszystkich drobnych szczegółów.

BESSY II jest synchrotronem trzeciej generacji wytwarzającym niezwykle jasne promieniowanie rentgenowskie. Stanowi uniwersalne narzędzie wykorzystywane przez naukowców z całego świata do badania różnorodnych próbek, m.in. ogniw słonecznych, białek (pod kątem rozwoju nowych leków) oraz materiałów archeologicznych. Każdego roku BESSY II odwiedza 1400 naukowców, wykorzystujących wysoką niezawodność i stabilność źródła fotonów (fot. Izabela Zgłobicka).

Więcej o badaniach nad okrzemkami można znaleźć na stronie Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej.

Warto wiedzieć, że ekspertów od nowoczesnych technologii wytwarzania oraz profesjonalistów zajmujących się tworzywami polimerowymi i kompozytami na kierunku inżynieria materiałowa i wytwarzania kształci Wydział Mechaniczny Politechniki Białostockiej.