Јована Милић: Успех је резултат великог броја фактора

Јована Милић, млада научница из Петровца на Млави, о награди Зелени таленти немачког Министарства образовања и истраживања, о свом доприносу одрживом развоју, вођењу истраживачке групе на Адолф Меркле институту у Швајцарској, о значају соларне енергије за човечанство, плановима за будућност...

Јована Милић, из Петровца на Млави, једна је од 25 младих истраживача у свету који су награђени наградом Зелени таленти (Green Talents) немачког Министарства образовања и истраживања, због свог доприноса одрживом развоју. Награду је добила због свог рада на иновативним соларним материјалима. Тренутно је вођа истраживачке групе на Адолф Меркле институту (Adolphe Merkle Institute) на швајцарском универзитету у Фрибоургу.

Добитница си престижне награде немачког министарства, која се додељује већ 11 година. Од каквог је значаја ова награда за тебе и како ће утицати на твој будући рад и развој?

Веома сам почаствована овом наградом, која је значајна јер препознаје мој истраживачки допринос развоју нове генерације материјала за соларне ћелије од значаја за одрживи развој, што такође пружа изузетну прилику и подршку у даљем развоју истраживачког рада кроз интернационалну сарадњу.

Основну школу завршила је у Петровцу на Млави, у пожаревачкој гимназији била је ђак генерације, а на Хемијском факултету у Београду студент генерације.

Током студија на Хемијском факултету у Београду учествовала си у неколико истраживачких пројеката, а између осталог, и на универзитету у Хјустону. Каква је била твоја улога у том пројекту и шта су конкретни резултати пројекта?

Током основних студија на Хемијском факултету у Београду имала сам прилику да учествујем у неколико истраживачких пројеката, међу којима је и рад на Универзитету у Хјустону у групи професора Огњена Миљанића на пројектy у области динамичне ковалентне хемије саморазврставања, што је нарочито допринело развоју мог трајног интересовања у домену супрамолекулске хемије. Иако је пројекат најпре имао улогу у развоју мог искуства у истраживачком раду, неки од резултата ове сарадње су касније публиковани, где је истакнута захвалност за допринос раду, на чему сам као млади студент веома захвална.

Мастерске и докторске студије завршила је на универзитету ЕТХ у Цириху, те је своја постдокторска истраживања наставила на Швајцарском федералном институту за технологију у Лозани (Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne – EPFL) у групи пионира нове генерације соларних ћелија коју води професор Мајкл Грецел.

На поменутом институту у Лозани у групи коју је водио професор Грецел провела си 3 године. Какви су били твоји доприноси приликом тих истраживања и колико су они били препознати и прихваћени?

По завршетку доктората на ЕТХ Универзитету у Цириху 2017. године, у групи изузетног научника и ментора, професора Франсоа Дидриха, имала сам част да радим са још једним изванредним научником и дивним ментором, професором Мајкл Грецелом , у Лозани. У том процесу, допринела сам развоју хибридних материјала за соларне ћелије применом јединственог супрамолекулског приступа, што се показало изузетно значајним за стабилност нове генерације соларних ћелија на бази такозваних перовскитних материјала. Наиме, супрамолекулска хемија представља важну компоненту у контроли биолошких процеса, као што је фотосинтеза, која је заправо инспирисала развој фотонапонских материјала као и такозваних молекулских машина, којима сам посвећена oд докторских студија. Међутим, изненађујуће је да приступи супрамолекулске хемије нису адекватно присутни у развоју хибридних фотонапонских материјала, што је стога изазвало интересовање научне заједнице за мој рад, нарочито имајући у виду позитивне ефекте на перформансе и стабилности материјала за соларне ћелије. Наши резултати истраживања су веома позитивно прихваћени од стране научне заједнице, на пример кроз научне радове и позиве на интернационалне конференције, као и неколико престижних признања, као што су признање ,,Будући лидери” (CAS Future Leaders) и част да представљам један од елемената на ,,периодном систему младих научника” (Periodic Table of Younger Chemists) Интернационалне уније за чисту и примењену хемију (IUPAC) 2019. године, као и награду Зелени таленти (Green Talents) 2020. године, што мотивише даљи научни развој.

Од септембра 2020. предводи истраживачку групу са фокусом на иновативним супрамолекулским материјалима за производњу енергије и одрживи развој, на Институту Адолф Меркле, који је истраживачки центар специјализован у домену нанотехнологија, нарочито материјала инспирисаних природом.

Како си се снашла предводећи истраживачку групу и колико је био трновит тај пут?

Адолф Меркле Институт (Adolphe Merkle Institute) у Фрибургу пружа изузетно опремљени интердисциплинарни амбијент за истраживања у области нанотехнологија, нарочито оних инспирисаним природом, што је пружило идеалну атмосферу за моја научна интересовања и амбиције. У том смислу, веома сам задовољна условима и могућностима на институту. Међутим, то не значи да пут није био трновит, јер смо као научници суочени са бројним изазовима, као што су потешкоће у финансирању током студија и научног развоја, што је нажалост нарочито случај у академској средини. У том смислу, рад и посвећеност нису једини предуслови успеха, већ морамо имати довољно подршке и среће да су ,,врата отворена у одређено време”. За мене је веома важно да то препознамо како бисмо били у могућности да тај пут олакшамо будућим генерацијама, што ме мотивише да се посветим истраживачкој групи и академској каријери, јер упркос свим напорима и околностима – успех је на крају резултат великог броја фактора, укључујући подршку окружења и ментора, као и довољно среће на путу коме смо се посветили.  Зато сам веома захвална на прилици и својим менторима, као и престижном ПРИМА (Prima) Гранту фонда Швајцарске Националне Научне Фондације (Swiss National Science Foundation) којим сам награђена и који тренутно финансира истраживачку групу. 

У твојој биографији је истакнут рад на хибридним органско-неорганским фотонапонским материјалима, можеш ли да нам појасниш какву добробит може соларна енергија да донесе човечанству?

Соларна енергија представља један од најзначајнијих природних извора енергије са потенцијалом да потпуно задовољи енергетске потребе нашег човечанства. У том смислу, општа добробит је непроцењива, нарочито имајући у виду да се коришћењем соларне енергије смањује потреба за фосилним горивима који су озбиљни загађивачи и доприносе опасностима климатских промена.

Протекле деценије се појавила нова класа хибридних органско – неорганских фотонапонских материјала као једна од водећих технологија у фотоволтаици са изузетним перформансама. Шта су пак мане ових материјала?

Хибридни органско-неоргански материјали, као што су такозвани хибридни перовскитни материјали, су током протекле деценије превазишли ефикасност многих алтернативних технологија за соларне ћелије, као што су класичне соларне ћелије на бази силицијума. Међутим, ова технологија још увек је суочена са критичним изазовом, а то је нарочито њихова нестабилност под утицајем атмосферских услова (као што су кисеоник или влага), као и током излагања електричном напону и светлости, што је неопходно за њихово функционисање у соларним ћелијама. Стога је научна заједница усмерена на проналажење решења за дугорочну стабилност ових материјала.

На који начин се може радити на унапређењу ових материјала и каква је твоја улога у том процесу?

Унапређење ових хибридних материјала захтева проналажење решења за њихову нестабилност током употребе у соларним ћелијама. У потрази за решењем, важно је најпре разумети узроке нестабилности, а то су на пример реактивност у атмосферским условима (на кисеоник и влагу), као и извесна миграција јона кроз хибридни материјал која је пренаглашена при излагању светлости и електричном напону. Док се нестабилности током излагања атмосферским условима могу превазићи алтернативним решењима, као што су инкапсулација соларних ћелија заштитним материјалима, контрола непогодне миграције јона током употребе соларних ћелија је озбиљнији проблем. Наше истраживање доприноси решењу тог проблема коришћењем јединствених супрамолекулских система, као што су посебно дизајнирани органски молекули који интерагују са хибридним перовскитним материјалом и тиме контролишу структуру материјала, спречавајући непожељне миграције јона, што доприноси стабилности материјала без негативног утицаја на ефикасност соларних ћелија.

У којим областима, на путу до остварења циљева одрживог развоја, може доћи до практичне примене ових материјала?

Поред значаја у повећању ефикасности соларних ћелија, на пример у комбинацији са ћелијама на бази силицијума, ови хибридни материјали су веома значајни због приступачности и једноставне припреме веома економичним процесом на далеко нижим температурама од класичних соларних ћелија, што омогућава једноставније методе, као што је штампање соларних ћелија. Такође, ови материјали су далеко флексибилнији, што отвара могућност примене у свакодневним електронским уређајима који се самостално напајају, као што су телефони, рачунари и паметни сатови. Занимљиво је такође да су перовскитни материјали од потенцијалног значаја у напајању свемирских система, као што су сателити, где излагање атмосферским условима није проблематично за њихову употребу. Вреди напоменути да, поред употребе у соларним ћелијама, ови хибридни материјали су од значаја у другим практичним применама, као што су фотодиоде, фотодетектори, као и, од недавно, нови меморијски системи где је миграција јона која је проблематична у соларним ћелијама нарочито значајна за њихову употребу.

За крај овог разговора нам реци какви су твоји планови за будућност. Како замишљаш крајни циљ свог деловања?

У овом динамичном периоду широм света, тешко је дефинисати дуготрајне планове за будућност. У шта сам сигурна, међутим, је да је наука мој позив, нарочито у интердисциплинарним оквирима хемије, физике, инжењерских и наука о материјалима, чему сам посвећена и где циљ видим у превазилажењу граница знања, креативности, и технолошких могућности за одрживи развој. На том путу, такође сам одлучна у томе да подржим нове генерације младих истраживача који деле љубав према науци и истраживању у намери да својим деловањем овај свет учинимо бољим местом у будућности.

Драгана Клашња