Cercetarea de vârf în domeniul nanomaterialelor și al aplicațiilor lor avansate cere nu doar cunoștințe solide și multă muncă de laborator, ci și curajul de a explora direcții noi și de a lucra în colaborare internațională. Fiodor Braniște, cercetător în cadrul Institutului de Chimie Macromoleculară „Petru Poni” din Iași (ICMPP) și parte din echipa proiectului PNRR-I8 #MultiPodGaN, este unul dintre oamenii care aduc contribuții esențiale în dezvoltarea aero-nanomaterialelor cu proprietăți unice și aplicații interdisciplinare, de la biomedicină până la protecția mediului. 

Proiectul PNRR-I8 din care face parte în prezent în cadrul ICMPP își propune ca activitate în continuare „să se  focuseze în jurul problemelor de utilizare a aeromaterialelor în calitate de senzori, în aplicații biomedicale în calitate de matrice pentru creșterea celulelor vii, precum și în aplicații de mediu, cum  este degradarea fotocatalitică a compușilor volatili.” 

Centrul de Orientare, Asociere și Consiliere în Cariera de Cercetător (COACH-USV) deschis printr-un proiect PNRR-I10 în 2023 în cadrul Universității „Ștefan cel Mare” din Suceava (care susține prin servicii de mentorat și coaching studenții de la toate cele trei cicluri de învățământ superior, precum și cadrele didactice și cercetătorii din institutele de cercetare din întreaga Regiune de Dezvoltare NE a României), le propune cititorilor să-l descopere  pe Fiodor Braniște, un tânăr cercetător, originar din Republica Moldova, care vorbește despre drumul său în cercetare, provocările meseriei și perspectivele fascinante pe care le deschid noile materiale elaborate împreună cu echipa coordonată de Acad. Ion Tighineanu. 

Originar din Republica Moldova, dar navetist la Iași, la Institutul de Chimie Macromoleculară „Petru Poni”, Fiodor Braniște (foto), în vârstă de 35 de ani, este implicat în activități de cercetare științifică din anul 2009. Încă din anul al doilea de studii universitare, a fost selectat să participe la realizarea programelor științifice din cadrul Centrului Național de Studiu și Testare a Materialelor al Universității Tehnice a Moldovei (UTM). 

A urmat studiile în Microelectronică și Nanotehnologii în cadrul Departamentului de Microelectronică și Inginerie Biomedicală al UTM, obținând în anul 2011 diploma de licență, iar în 2013 diploma de masterat. În anul 2017, Fiodor Braniște a susținut teza de doctor în științe tehnice la Institutul de Inginerie Electronică și Nanotehnologii al Academiei de Științe a Moldovei. 

Actualmente, se află în perioada de pregătire a tezei de doctor habilitat, realizată în cadrul unui program individual de postdoctorat la UTM. Din anul 2024, își dedică o parte din timpul profesional activităților din cadrul programului PNRR-I8 la Institutul de Chimie Macromoleculară „Petru Poni” din Iași, unde contribuie la proiecte de cercetare avansată în domeniul chimiei și materialelor polimerice. 

Fiodor Braniște, cercetător în cadrul Institutului de Chimie Macromoleculară „Petru Poni” din Iași, este membru în grupul țintă al Centrului COACH-USV și a fost atras de cariera în cercetare deopotrivă prin provocările intelectuale pe care acest domeniu le oferă și prin întâlnirea cu oameni pasionați, care l-au inspirat prin modul lor de a aborda știința: 

„Pe parcursul timpului am avut ocazia să întâlnesc persoane foarte pasionate de ceea ce fac, care m-au inspirat prin felul în care abordează o problemă științifică și contribuie la soluționarea acesteia” — mărturisește el. 

Alegerea de a lucra la Institutul „Petru Poni” a fost influențată și de proximitatea geografică față de Chișinău, dar mai ales de accesul la infrastructură modernă și de oportunitatea de a colabora cu o echipă de experți din domenii complementare propriilor sale specializări: 

„Posibilitățile tehnice sunt mult mai avansate aici, având acces la infrastructură modernă și o echipă de experți bine pregătiți într-un domeniu complementar cel al microelectronicii și nanotehnologiilor, și anume în biomedicină și biotehnologii” — adaugă Fiodor Braniște, evidențiind avantajele mediului de cercetare din cadrul institutului ieșean. 

Fiodor Braniște, cercetător în cadrul proiectului PNRR-I8 #MultipodGaN, privește această oportunitate ca pe un pas important în avansarea cercetărilor sale din domeniul nano- și micro-arhitecturilor 3D și al aplicațiilor acestora în biomedicină și tehnologia senzorilor: 

„Participarea în cadrul proiectului I8 #MultipodGaN mi-a oferit posibilitatea avansării cercetărilor în domeniul nano-micro-arhitecturilor 3D pe bază de ZnO și aero-GaN pentru aplicarea acestora în domeniul senzorilor și a biomedicinei”. 

Un element esențial în acest demers este aerogalnitul, un material nou, creat de o echipă internațională de cercetători sub conducerea Acad. Ion Tighineanu. Aerogalnitul are proprietăți unice  (hidrofob-hidrofile), capacitatea de ecranare a câmpului electromagnetic și utilizări promițătoare în senzori de presiune. Materialul are la bază nitrura de galiu (GaN), un compus semiconductor biocompatibil, cu proprietăți piezoelectrice pronunțate, ale cărui aplicații sunt încă puțin explorate: 

„La ICMPP există infrastructura și expertiza necesară pentru a dezvolta domeniul nanomedicinei utilizând aerotetrapodele pe bază de GaN”, subliniază Fiodor Braniște, evidențiind rolul esențial pe care îl joacă institutul în valorificarea potențialului acestui material inovator.  

În cadrul proiectului PNRR-I8 #MultiPodGaN, tânărul cercetător originar din Republica Moldova  lucrează împreună cu echipa la caracterizarea nanostructurilor pe bază de aero-GaN, structuri care se autoasamblează în membrane ultraporoase cu aplicații inovatoare în diverse domenii: 

„Lucrăm asupra caracterizării nanostructurilor pe bază de aero-GaN care se autoasamblează în membrane ultraporoase și au posibilitatea să încapsuleze picături de lichid”. 

Un obiectiv major al proiectului este explorarea utilizării acestor membrane ultraporoase în aplicații precum detectarea și degradarea catalitică a unor compuși specifici. În paralel, echipa dezvoltă micro-bioreactoare capabile să încapsuleze cantități foarte mici de conținut biologic, inclusiv celule vii, și să le mențină în condiții de control spațial complex, utilizând câmpuri electromagnetice. 

„Lucrăm asupra dezvoltării micro-bioreactoarelor capabile să încapsuleze cantități mici de conținut bio (inclusiv celule vii) și să fie incubat în condiții de control spațial complex”.  

Până în prezent, în cadrul proiectului PNRR-I8 #MultiPodGaN, Fiodor Braniște și echipa sa au obținut rezultate semnificative în dezvoltarea și caracterizarea structurilor 3D, multipode și tetrapode, pe bază de ZnO, cu dimensiuni submicrometrice: 

„Am reușit obținerea structurilor 3D, multipode și tetrapode pe bază de ZnO cu dimensiunile submicrometrice”. 

Un alt rezultat important este demonstrat prin capacitatea de a funcționaliza aero-nanomaterialele cu nanodote metalice de aur (Au), îmbunătățind astfel performanțele acestora. Structurile pe bază de aero-GaN prezintă un grad de porozitate extrem de ridicat (>99%), ceea ce determină o suprafață specifică imensă, un avantaj major pentru aplicațiile vizate: 

„Funcționalizarea materialului (aero-GaN, aero-TiO₂ sau aero-Ga₂O₃) cu nanodote metalice are un efect benefic asupra proprietăților fotocatalitice ale acestora”. 

Recent, rezultatele echipei au fost validate și prin publicarea unei lucrări științifice în care s-a demonstrat degradarea fotocatalitică a tetraciclinei, utilizând aeromateriale decorate cu nanodote metalice: 

„Recent a apărut o lucrare științifică în care este demonstrată degradarea fotocatalitică a tetraciclinei utilizând aeromaterialele decorate cu nanodote metalice” — menționează el, făcând referire la articolul disponibil la: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e40989. 

În activitatea de cercetare, Fiodor Braniște se confruntă cu una dintre problemele  comune multor cercetători: 

„Accesul la infrastructura de cercetare este o provocare pentru foarte mulți cercetători”. 

Deși laboratoarele sunt adesea bine dotate, în procesul de cercetare apar frecvent nevoi pentru tipuri de măsurători specifice, care nu sunt disponibile nici în institut, nici în țară. Pentru a depăși aceste limitări, Fiodor Braniște mizează pe comunicare eficientă și pe construirea unor colaborări internaționale solide, bazate pe interese științifice comune.  

Pentru Fiodor Braniște, cercetarea este, în esență, un proces complex şi îndelungat , care îi solicită mult pe cei implicaţi: „Cercetarea este un proces sistematic de durată, care necesită multă atenție și dedicare din partea cercetătorilor”.  

Din perspectiva sa, printre calitățile esențiale ale unui cercetător de succes se numără curiozitatea și insistența, însă acestea trebuie întotdeauna echilibrate cu o evaluare critică a rezultatelor obținute. Nu în ultimul rând, consideră că abilitățile de comunicare eficientă a rezultatelor științifice joacă un rol crucial pentru a reuși în acest domeniu competitiv. 

Cel mai important sfat pe care  cercetătorul afiliat la ICMPP (Iaşi) l-ar oferi unui tânăr interesat de o carieră în cercetare este să își urmeze pasiunea: „Cred că pentru a reuși, în orice domeniu, e necesar să îți placă ceea ce faci”. De asemenea, el consideră că cercetarea este un domeniu aparte, care cere nu doar cunoștințe aprofundate într-o arie specifică, ci și disponibilitatea de a explora direcții noi și de a depune un efort constant pentru  îndeplinirea obiectivelor: „Este necesar să fii dispus să încerci direcții noi de dezvoltare, iar ulterior să depui foarte mult efort pentru a realiza planul propus”. El subliniază și faptul că riscul de eșec face parte din parcursul firesc al oricărui cercetător. De aceea, abilitatea de a reveni cu entuziasm și perseverență este esențială: „Trebuie să fii dispus să îți asumi riscul eșecului în cercetare și să revii cu entuziasm în realizarea de noi experimente”. Recomandarea sa pentru tinerii care își doresc să urmeze acest drum este simplă și clară: „Aș recomanda tinerilor să persevereze în domeniul care îi pasionează” — un îndemn autentic, bazat pe propria experiență în lumea cercetării. 

Materiale cu porozitate extrem de mare

În ultimii ani, Fiodor Braniște a contribuit semnificativ, în cadrul echipei coordonate de Prof. Ion Tighineanu, la elaborarea de aero-nanomateriale pe baza unor compuși semiconductori de mare interes: Aero-GaN, Aero-Ga₂O₃, Aero-TiO₂, Aero-ZnS și alții. „Aceste materiale au un grad de porozitate extrem de mare, ceea ce le face atractive pentru o serie de aplicații” — explică el, subliniind relevanța acestor rezultate pentru cercetarea de avangardă.  

Privind spre viitor, planurile de cercetare ale lui Fiodor Braniște se concentrează pe valorificarea acestor aeromateriale în aplicații variate și interdisciplinare: 

„Activitatea în continuare se va focusa în jurul problemelor de utilizare a aeromaterialelor în calitate de sensori, în aplicații biomedicale în calitate de matrice pentru creșterea celulelor vii, precum și în aplicații de mediu, cum este degradarea fotocatalitică a compușilor volatili”. 

Astfel, direcțiile sale de cercetare vizează nu doar tehnologia senzorilor și biomedicina, ci și protecția mediului, confirmând caracterul multidisciplinar și aplicativ al proiectelor în care este implicat.

Parcursul profesional al lui Fiodor Braniște demonstrează că în spatele fiecărui progres științific stă un proces de durată, marcat de dedicare, curiozitate și o perseverență alimentată de pasiune. Pentru tinerii care își doresc să urmeze o carieră în cercetare, mesajul său este simplu și clar: 

„Aș recomanda tinerilor să persevereze în domeniul care îi pasionează.” 

Într-o lume în care granițele dintre științe devin tot mai fluide, munca sa în cadrul proiectului PNRR-I8 #MultiPodGaN arată că expertiza locală solidă (combinată cu colaborarea internaţională) poate genera soluții cu impact major în domenii esențiale:  de la sănătatea umană la protecția mediului.