Relaksometr

Ponad 1,5 mln zł otrzymał Wydział Matematyki i Informatyki UWM z Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego na pracownię relaksometrii NMR. Nie ma ona nic wspólnego z odpoczynkiem. Relaksacja w fizyce to proces przechodzenia układu do stanu równowagi. W pracowni relaksometrii NMR metodą magnetycznego rezonansu jądrowy, przy pomocy urządzenia zwanego relaksometrem magnetycznym, naukowcy będą badać rozmaite zjawiska fizyczne na poziomie atomowym. Metoda NMR jest już dość często stosowana w lecznictwie. Urządzenia stosowane w medycynie są jednak ogromne i wytwarzają silne pole magnetyczne. To, które trafi do Olsztyna, bada przedmioty małe, o średnicy do 2 cm, i w polu magnetycznym nie większym niż o natężeniu 2 tesli.

– Za pomocą relaksometru można badać zmiany zachodzące w jądrach atomów – wyjaśnia prof. Szczepan Brym, prodziekan WMiI. Metoda magnetycznego rezonansu jądrowego jest w Polsce jeszcze mało znana i niedoceniona, chociaż otwiera możliwości przeprowadzania unikalnych badań materii we wszystkich stanach jej skupienia. Umożliwia prowadzenie bardzo zaawansowanych badań podstawowych z teorii relaksacji, fizyki molekularnej, dynamiki wewnętrznej na poziomie molekularnym oraz struktury układów ciekłych i układów częściowo uporządkowanych, takich, jak układy ciekłokrystaliczne, błony komórkowe, tkanki roślinne i zwierzęce. Za jej pomocą można także prowadzić badania o charakterze użytkowym, polegające na nieinwazyjnym określaniu niektórych cech fizycznych próbek materiałów, ich klasyfikacji czy wykrywaniu ukrytych wad. Zastosowanie słabych pól magnetycznych, które wytwarza relaksometr, umożliwia w pomiarach szybkości magnetycznej spinów jądrowych (spin to moment własny pędu cząstki elementarnej jądra atomu) badanie stosunkowo powolnych ruchów, które mają znaczenie dla makrostruktur, takich jak biopolimery czy układy koloidalne, zawierające obiekty o wymiarach nanometrycznych.

Relaksometr zostanie umieszczony w jednej z pracowni na parterze Wydziału Matematyki i Informatyki i stanie się częścią Katedry Fizyki Relatywistycznej. Bedzie jednak służyć nie tylko fizykom, ale także naukowcom z Wydziału Nauki o Żywności i Nauk Medycznych. Umożliwia bowiem np. badanie kryształów supermagnetycznych. Jest to nowa generacja środków kontrastowych używanych do obrazowania medycznego.

Szefową zespołu, który będzie posługiwał się relaksometrem, jest dr hab. Danuta Kruk (na fot.). To ona przygotowała wniosek o finansowanie zakupu. D. Kruk jest specjalistką w dziedzinie badania dynamiki materii metodami opartymi na magnetycznej relaksacji jądrowej. Karierę naukową zaczynała na Uniwersytecie Jagiellońskim. Znaczną część dorobku naukowego wypracowała w kilku wiodących ośrodkach zagranicznych. W dorobku ma 77 publikacji, w tym 13 w czasopismach z listy filadelfijskiej.