Sveučilište u Zagrebu

Geotehnički fakultet

Kategorija: Inženjerstvo okoliša

Potrebe za istraživanjem i razvojem kemijskih senzora sve su izraženije zbog pojačane brige za okoliš, porasta industrijskog i urbanog onečišćenja te potrebe za brzim, pouzdanim i troškovno prihvatljivim metodama praćenja onečišćivala. U Jedinici za kemijske senzore razvijaju se kemijski senzori i biosenzori za primjenu u okolišu, industriji, sigurnosti hrane i biomedicinskim istraživanjima.

Za razvoj brzih, osjetljivih i primjenjivih rješenja za monitoring onečišćivala u vodi, zraku, tlu i složenim realnim uzorcima koriste se različite analitičke platforme i pretvornici, uključujući elektrokemijske, potenciometrijske, optičke i biosenzorske pristupe. Poseban naglasak stavlja se na razvoj senzorskih membrana, primjenu nanomaterijala, mikrofluidike i funkcionalnih materijala te na prilagodbu senzorskih metoda konkretnim potrebama okolišnog monitoringa, kontrole kvalitete i industrijske primjene.

Područja rada

Jedinica za kemijske senzore djeluje unutar Laboratorija za inženjerstvo okoliša i usmjerena je na istraživanje, razvoj i primjenu brzih analitičkih metoda, kemijskih senzora i biosenzora. Poseban istraživački fokus obuhvaća razvoj senzora za površinski aktivne tvari, mikroonečišćivala, herbicide, mikotoksine, enzime, mikroorganizme i ciljane biokemijske markere.

Dosadašnji rad uključuje razvoj senzora za kationske i anionske tenzide, glifozat kao okolišno relevantan herbicid, deoksinivalenol kao mikotoksin važan za sigurnost hrane, enzime poput amilaze u deterdžentima, medu, sladu i pivarskim sirovinama te Escherichia coli kao indikator fekalnog onečišćenja voda.

Usluge za gospodarstvo i javni sektor

Jedinica pruža istraživačko-razvojne, analitičke i edukacijske usluge gospodarskim subjektima, javnim ustanovama i drugim naručiteljima u području brze analitike, kemijskih senzora i biosenzora.

Usluge uključuju razvoj brzih analitičkih metoda za ciljane kemijske spojeve, mikroonečišćivala i druga onečišćivala; razvoj namjenskih kemijskih senzora i biosenzora; određivanje površinski aktivnih tvari u industrijskim, komercijalnim i okolišnim uzorcima; validaciju senzorskih metoda u realnim uzorcima; razvoj metoda za praćenje oslobađanja aktivnih tvari iz polimera, premaza i drugih funkcionalnih materijala; izradu stručnih izvješća i preporuka; edukaciju korisnika te stručnu podršku industriji u razvoju proizvoda, kontroli kvalitete i istraživačko-razvojnim projektima.

Posebno područje rada obuhvaća razvoj senzorskih metoda za praćenje mikroonečišćivala u vodama, otpadnim vodama, oborinskim vodama, tlu, sedimentu, zraku, okolišnoj prašini i urbanom površinskom otjecaju, uključujući onečišćivala povezana s prometom, gumama, kočnicama, asfaltom, cestovnom prašinom i atmosferskom depozicijom.

Korisnici usluga

Tipični korisnici usluga su proizvođači deterdženata, sredstava za čišćenje i dezinfekcijskih sredstava, kemijska, kozmetička, farmaceutska, prehrambena i biotehnološka industrija, industrijski laboratoriji za kontrolu kvalitete, pivarska industrija, proizvođači meda i prehrambenih sirovina, laboratoriji za sigurnost hrane, vodovodi, komunalna poduzeća, operatori sustava odvodnje, okolišni laboratoriji, ovlaštenici za stručne poslove zaštite okoliša, jedinice lokalne i regionalne samouprave, konzultantske i inženjerske tvrtke, građevinske i cestarske tvrtke, industrijski pogoni, proizvođači funkcionalnih materijala te istraživačko-razvojni odjeli tvrtki i startup poduzeća.

Prednosti Jedinice

Prednosti Jedinice uključuju dugogodišnje iskustvo u razvoju kemijskih senzora i biosenzora, specijalizaciju za potenciometrijske senzore za površinski aktivne tvari, iskustvo u razvoju senzora za različite skupine analita, rad s realnim industrijskim, prehrambenim, komunalnim i okolišnim uzorcima te mogućnost prilagodbe metode konkretnom analitu, matrici i potrebi korisnika. Posebna prednost je povezivanje analitičke kemije, senzorskih tehnologija, materijala, nanomaterijala, urbanog okoliša, prometa, kvalitete vode, tla i zraka, sigurnosti hrane i inženjerstva okoliša.

Razvojni smjerovi

Budući razvoj Jedinice usmjeren je prema prijenosnim, brzim i troškovno prihvatljivim senzorskim sustavima za laboratorijsku, industrijsku i terensku primjenu. Razvojni smjerovi uključuju senzore za pesticide, herbicide, mikropolutante i druga mikroonečišćivala; senzorske metode za urbani površinski otjecaj, cestovnu prašinu i atmosfersku depoziciju; senzore za mikotoksine i druge kontaminante u hrani; biosenzore za mikroorganizme i biokemijske markere; te metode za praćenje oslobađanja aktivnih tvari iz funkcionalnih materijala.

Međunarodna suradnja

Jedinica za kemijske senzore aktivno razvija međunarodnu suradnju s istraživačkim skupinama i stručnjacima iz inozemstva u području kemijskih senzora, biosenzora, funkcionalnih materijala, nanomaterijala i okolišne analitike. Suradnja obuhvaća zajednička istraživanja, razmjenu znanja, projektne aktivnosti, gostovanja stranih istraživača te uključivanje pozvanih međunarodnih stručnjaka u znanstvene, stručne i edukacijske aktivnosti Jedinice.

U Jedinici povremeno borave i rade strani istraživači, doktorandi i suradnici, čime se potiče prijenos znanja, razvoj novih metoda i jačanje međunarodne vidljivosti istraživačkog rada. Pozvani međunarodni stručnjaci kroz predavanja, radionice, konzultacije i zajednički istraživački rad doprinose razvoju novih senzorskih pristupa, edukaciji mladih istraživača i povezivanju Jedinice s europskim i međunarodnim istraživačkim prostorom.

U Jedinici istraživanja i nastavu izvode:
     Prof. dr. sc. Nikola Sakač
     Martina Habulan, univ. mag. ing. amb.

Do sada je u ovoj Jedinici izrađena jedna doktorska disertacija te više desetaka završnih i diplomskih radova koji se mogu vidjeti u repozitoriju Dabar.

Projekti koji se trenutno provode u Jedinici:
    • 2025. - 2028. Projekt Polymer 2d-orthogonal sensors with higly chemoselective responses to micropollutants
    • 2025. - 2031. Projekt razvoja karijera mladih istraživača - izobrazba novih doktora znanosti
    • 2023. - 2027. CA22131 - Supramolecular LUminescent Chemosensors for Environmental Security (LUCES)