Florin Bucătariu (ICMPP Iași): cercetarea care transformă polimerii sustenabili în soluții reale, prin proiectul PNRR-I8 HYBSAC

Florin Bucătariu (foto) este cercetător științific gradul III în cadrul Institutul de Chimie Macromoleculară „Petru Poni” din Iași (ICMPP), instituție în care activează de 24 de ani. În vârstă de 49 de ani, acesta își descrie parcursul profesional drept unul construit gradual și constant, în strânsă legătură cu activitatea de cercetare desfășurată în institut. Traseul său educațional a început în anul 1996, la Universitatea „Alexandru Ioan Cuza” din Iași, unde a urmat studiile de licență în cadrul Facultății de Chimie, specializarea Chimie-Fizică. Ulterior, și-a completat formarea profesională printr-un program de master în domeniul Biomaterialelor Polimerice, urmat la Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iași, în cadrul Facultății de Inginerie Chimică și Protecția Mediului, perioadă în care a aprofundat cunoștințele legate de materialele polimerice.

Activitatea sa de cercetare din cadrul ICMPP „s-a dezvoltat constant de-a lungul anilor”, fiind concentrată pe „studiul și dezvoltarea materialelor compozite pe bază de microparticule anorganice şi polielectroliți”, precum și pe aplicațiile acestora în diverse domenii. Această direcție de cercetare reflectă, atât formarea sa interdisciplinară, cât și preocuparea pentru valorificarea practică a rezultatelor științifice obținute.

Motivația cercetătorului Florin Bucătariu pentru o carieră în cercetare s-a conturat încă din anii de facultate, pe fondul unei curiozități profunde față de relația dintre structura moleculară și proprietățile materialelor. După cum mărturisește el, „încă din timpul facultății am fost atras de modul în care structura moleculară influențează proprietățile materialelor și de potențialul imens al polimerilor în aplicații moderne – de la medicină și energie, până la protecția mediului”. Această atracție nu a rămas la nivel teoretic, ci s-a transformat într-un impuls clar către cercetare, alimentat de dorința de a contribui activ la dezvoltarea cunoașterii: „nu mi-am dorit doar să învăț ceea ce se știe deja, ci să contribui la ceea ce urmează să se descopere”, afirmă acesta.

Pe parcursul formării universitare, implicarea în proiecte de laborator, participarea la conferințe studențești și stagii de practică au consolidat această opțiune profesională. Contactul direct cu activitatea de cercetare i-a confirmat că acesta este mediul în care se regăsește cel mai bine, un spațiu definit de deschidere intelectuală și colaborare: „un loc în care întrebările sunt încurajate, soluțiile se construiesc în echipă, iar rezultatele pot avea impact real” spune acesta. Legătura cu Institutul de Chimie Macromoleculară „Petru Poni” din Iași s-a construit gradual, prin intermediul colegilor mai mari de facultate care lucrau deja în institut și cu care era coleg de cămin în campusul universitar. Primele contacte i-au lăsat o impresie puternică, fiind atras de „infrastructură, de atmosfera colegială și de modul în care tinerii cercetători sunt integrați în proiecte relevante”, după cum mărturisește cercetătorul Florin Bucătariu. Această experiență a funcționat ca un catalizator al deciziei sale profesionale. În timpul studiilor de master, a aplicat pentru un post de asistent de cercetare stagiar în cadrul unui grup ale cărui direcții – sinteza și caracterizarea materialelor polimerice ionice și ionizabile „se potriveau perfect intereselor mele”, după cum afirmă. Acceptarea în urma concursului din primăvara anului 2001 a marcat începutul unei cariere de durată în cadrul institutului, care a devenit, în timp, spațiul în care a putut, spune acesta: „combina pasiunea pentru știință cu dorința de a construi ceva durabil pentru comunitatea științifică și pentru societate”.

Pentru Florin Bucătariu, implicarea în proiectul PNRR-I8 Polysaccharide Based (Bio)Hybrid Nanostructures (HYBSAC) a reprezentat o oportunitate profesională majoră, atât din perspectiva tematicii de cercetare, cât și a contextului științific în care aceasta se desfășoară. El subliniază că proiectul i-a oferit „acces la o tematică de cercetare extrem de actuală, tehnica polimerizării radicalice controlate”, aflată în centrul preocupărilor internaționale privind dezvoltarea de soluții sustenabile. Materialele hibride pe bază de polizaharide sunt, în viziunea sa, esențiale pentru domenii precum biomedicina, materialele inteligente sau tehnologiile ecologice, iar participarea la HYBSAC i-a permis, spune acesta: „să contribui direct la cercetări cu impact real”. Un alt element definitoriu al acestei experiențe este dimensiunea colaborativă a proiectului. Florin Bucătariu evidențiază valoarea lucrului într-o echipă multidisciplinară internațională, formată din cercetători cu expertiză în sinteză, caracterizare avansată, modelare și aplicații. Colaborarea cu specialiști de prestigiu din străinătate este percepută ca un câștig major, atât din punct de vedere profesional, cât și intelectual, după cum mărturisește: „colaborarea cu cercetători celebri din străinătate, precum dr. Stergios Pispas, directorul proiectului HYBSAC, este pentru mine un mare beneficiu, atât prin schimbul de cunoștințe, cât și prin deschiderea către noi metode și idei”. Dincolo de rezultatele științifice propriu-zise, proiectul a contribuit semnificativ la dezvoltarea sa profesională. El menționează dobândirea unor competențe noi, de la utilizarea echipamentelor de ultimă generație și implicarea în redactarea de articole științifice complexe, până la participarea la conferințe internaționale. Poate cel mai important câștig rămâne însă lărgirea perspectivei asupra cercetării, acesta afirmând că pentru el a contat: „formarea unei perspective mai largi asupra modului în care cercetarea fundamentală se conectează cu nevoile societății”. În acest sens, Florin Bucătariu consideră că proiectul PNRR-I8 cu acronimul HYBSAC „nu este doar un proiect de cercetare, ci o etapă definitorie în consolidarea carierei mele”, un cadru în care și-a putut demonstra capacitatea de a inova, de a colabora și de a contribui la direcții emergente din știința materialelor.

În ceea ce privește conținutul științific al proiectului, HYBSAC are ca obiectiv dezvoltarea unor nanostructuri (bio)hibride inovatoare, cu proprietăți funcționale avansate și potențiale aplicații în biomedicină, industria materialelor inteligente și tehnologiile sustenabile. Cercetarea se bazează pe utilizarea polizaharidelor funcționalizate covalent cu polimeri sintetici solubili în apă, responsivi și biocompatibili, prin intermediul polimerizării radicalice controlate prin adiție reversibilă și fragmentare a lanțului. Proiectul urmărește, pe de o parte, valorificarea polizaharidelor ca resurse naturale regenerabile pentru obținerea unor materiale ecologice, cu proprietăți controlabile și compatibilitate biologică ridicată, iar pe de altă parte, obținerea de nanostructuri (bio)hibride prin combinarea acestora cu nanoparticule anorganice, polimeri funcționali sau molecule active. Studiile fizico-chimice detaliate în medii apoase permit înțelegerea structurii nanostructurilor formate, care pot funcționa ca nano-purtători pentru medicamente, agenți de bioimagistică sau proteine, dar și ca nano-recipiente pentru poluanți organici și anorganici.

Un accent important este pus pe caracterizarea avansată a materialelor, prin tehnici moderne de microscopie, spectroscopie, analize termice și reologice, pentru a înțelege relația dintre structură și proprietăți. Totodată, proiectul vizează evaluarea aplicațiilor potențiale, de la sisteme de livrare controlată a substanțelor active și materiale cu proprietăți antimicrobiene, până la suporturi pentru inginerie tisulară sau materiale de protecție și filtrare. Procesele de auto- și co-asamblare cu proteine și anticorpi deschid, de asemenea, direcții inovatoare în dezvoltarea de structuri biofuncționale cu funcționalitate biomimetică pentru terapie și diagnostic.

În ansamblu, HYBSAC își propune nu doar obținerea unor materiale performante, ci și formarea și consolidarea unei echipe multidisciplinare capabile să continue cercetarea în domeniul materialelor bio-inspirate și sustenabile, contribuind astfel la dezvoltarea bioeconomiei și la conectarea cercetării fundamentale cu provocările societății contemporane.

Referindu-se la rezultatele obținute până în prezent în cadrul proiectului PNRR-I8 cu acronimul HYBSAC, cercetătorul Florin Bucătariu subliniază că acestea sunt semnificative, atât din punct de vedere științific, cât și organizațional. Cercetările au condus la formularea și obținerea unor noi nanostructuri pe bază de polizaharide, precum chitosanul, amilopectina sau gelanul, funcționalizate cu grefe polimerice sintetice, deschizând perspective noi în dezvoltarea materialelor bio-hibride. Au fost realizate primele evaluări ale stabilității, biocompatibilității și proprietăților funcționale ale acestor materiale, inclusiv proprietăți antimicrobiene, responsivitatea la temperatură și pH sau capacitatea de încărcare și eliberare controlată a moleculelor active.

În paralel, echipa de cercetare a identificat parametrii optimi pentru obținerea unor nanostructuri stabile, monodisperse și cu funcționalitate controlată, fiind realizate teste preliminare pentru sisteme de eliberare controlată și materiale antimicrobiene. Rezultatele au fost validate printr-o producție științifică consistentă, concretizată în publicarea a opt articole în reviste ISI încadrate în prima cuartilă de importanță științifică (Q1), precum și prin diseminarea acestora în cadrul a aproximativ 40 de comunicări orale și postere prezentate la conferințe naționale și internaționale. Totodată, proiectul a contribuit la consolidarea infrastructurii și a resursei umane, prin formarea unei echipe multidisciplinare, instruirea tinerilor cercetători în tehnici moderne de sinteză și caracterizare și utilizarea eficientă a unor echipamente de cercetare avansată. În ansamblu, Florin Bucătariu apreciază că proiectul PNRR-I8 cu acronimul  HYBSAC „a generat deja rezultate solide, atât în dezvoltarea de noi nanomateriale bio-hibride, cât și în pregătirea resursei umane și a infrastructurii necesare pentru continuarea cercetărilor și validarea aplicațiilor reale”.

Privind dincolo de acest proiect, el consideră că una dintre cele mai importante realizări științifice ale carierei sale este activitatea desfășurată în cadrul Laboratorului de Polimeri Funcționali, unde, împreună cu colegii săi, „am conceput și realizat materiale compozite pe bază de microparticule anorganice (nisip natural sau silice sintetică) şi polielectroliți ce pot fi utilizate ca materiale de umplutură în coloane pentru curățarea apelor”. Această direcție de cercetare a fost validată atât prin publicarea mai multor articole în reviste cu factor de impact ridicat, cât și prin recunoaștere instituțională, materializată în acordarea Premiului „Nicolae Teclu” al Academiei Române, în anul 2022. Importanța acestor rezultate a fost confirmată și prin câștigarea, prin competiție, a două proiecte naționale în care Florin Bucătariu a avut calitatea de director de proiect: POLYSAND (2020–2022) și PolyEnzIM (2025–2027), ambele axate pe dezvoltarea unor soluții avansate pentru curățarea apelor poluate prin procese de sorbție și cataliză. Aceste proiecte reflectă continuitatea și maturizarea unei direcții de cercetare cu relevanță aplicativă clară.

În ceea ce privește provocările profesiei de cercetător, Florin Bucătariu indică drept principale dificultăți finanțarea competitivă și birocrația. El consideră că „o provocare majoră în România este obținerea de finanțare”, în special din cauza accesului limitat la resurse provenite din mediul privat și a disfuncționalităților existente între cercetarea academică și nevoile imediate ale industriei. La acestea se adaugă procesele administrative complexe, care pot încetini semnificativ activitatea de cercetare.

Pentru a depăși aceste obstacole, strategia sa se bazează pe atragerea de finanțări naționale și europene, în special în cadrul programului Orizont Europa, pe care le vede nu doar ca surse de resurse materiale, ci și ca mecanisme de menținere a unui standard ridicat al cercetării. Colaborările internaționale, în special cu grupuri din Grecia și Germania, joacă un rol esențial în acest demers, facilitând schimbul de cunoștințe, accesul la infrastructuri complementare și creșterea vizibilității internaționale a rezultatelor. Un element central al modului său de lucru îl reprezintă implicarea tinerilor cercetători. El afirmă că lucrează „cot-la-cot” cu studenți, masteranzi și doctoranzi, oferindu-le mentorat direct și încercând să creeze „un mediu de lucru motivant, bazat pe pasiune pentru știință și pe provocări intelectuale”, cu scopul de a-i încuraja să rămână în țară și să contribuie la dezvoltarea institutului. În paralel, se implică în inițiative interne de eficientizare a procedurilor administrative, conștient fiind însă că schimbările reale necesită și ajustări legislative la nivel național.

În viziunea lui Florin Bucătariu, succesul în cercetare presupune un echilibru atent între calități personale profunde și competențe practice adaptate complexității științei contemporane. El consideră că un cercetător trebuie să combine „curiozitatea intelectuală, gândirea critică și perseverența” cu o conduită profesională ireproșabilă, subliniind că „respectarea adevărului științific, recunoașterea surselor și raportarea onestă a rezultatelor, chiar și a celor nedorite, sunt fundamentale pentru credibilitatea personală și progresul științei”. La fel de importantă este capacitatea de a comunica eficient rezultatele cercetării, fie în cadrul conferințelor, fie prin publicații științifice, dar și abilitatea de a lucra în echipe multidisciplinare, unde „organizarea riguroasă este cheia succesului”, mai ales într-un context dominat de proiecte multiple, termene limită și resurse restrânse. Într-un domeniu aflat într-o evoluție accelerată, adaptabilitatea și capacitatea de a învăța rapid tehnici noi devin, în opinia sa, obligatorii, cercetătorul fiind chemat să „combine disciplina cu creativitatea pentru a obține cunoștințe noi și a inova”.

Adresându-se tinerilor interesați de o carieră în cercetare, în special în domeniul chimiei macromoleculare, cercetătorul Florin Bucătariu insistă asupra importanței unei formări solide în chimia generală, organică și chimie-fizică, domenii care stau la baza înțelegerii sintezei și comportamentului polimerilor. El descrie chimia macromoleculară drept un domeniu „prin excelență interdisciplinar”, situat la intersecția chimiei, fizicii materialelor și ingineriei chimice, în care experiența practică dobândită în laborator este esențială. Tinerii cercetători sunt încurajați să petreacă cât mai mult timp în laborator, să se familiarizeze cu tehnici moderne de sinteză și caracterizare și să învețe utilizarea software-urilor de prelucrare a datelor, deoarece „capacitatea de a interpreta volume mari de date experimentale este vitală”.

În același timp, el atrage atenția asupra faptului că domeniul materialelor polimerice oferă satisfacții profesionale deosebite, fiind profund conectat la viața cotidiană și la nevoile societății moderne. „Este o mare satisfacție să vezi un material sintetizat de tine transformându-se într-un produs util, ce poate fi și brevetat”, afirmă acesta, subliniind totodată caracterul internațional al domeniului, care deschide oportunități de colaborare și mobilitate profesională. Drumul nu este însă lipsit de provocări: de la complexitatea caracterizării polimerilor și eșecurile inevitabile ale experimentelor, până la presiunea publicării rapide și responsabilitatea majoră legată de găsirea unor soluții sustenabile la problema poluării cu plastic. În acest context, Florin Bucătariu consideră că reziliența, răbdarea și gestionarea atentă a timpului sunt esențiale pentru menținerea echilibrului profesional și personal.

În ceea ce privește planurile de viitor, Florin Bucătariu este în prezent directorul unui proiect de cercetare câștigat prin competiție – PolyEnzIM (2025–2027) – axat pe dezvoltarea unor arhitecturi polielectroliți/enzime pentru curățarea apelor prin procese de sorbție și cataliză, proiect pe care își propune să îl implementeze cu succes în următorii ani. Activitatea sa de cercetare va continua în domeniul funcționalizării suprafețelor, cu un accent deosebit pe dezvoltarea de materiale compozite noi, cu proprietăți îmbunătățite și accesibile din punct de vedere economic. Un obiectiv academic important îl reprezintă elaborarea tezei de abilitare, menită să demonstreze „originalitatea și relevanța contribuțiilor mele academice, științifice și profesionale” și să susțină dezvoltarea unei cariere de cercetare independente.

Pe termen mediu și lung, el intenționează să își consolideze colaborările internaționale, inclusiv cu Institutul Leibniz de Cercetare a Polimerilor din Dresda, și să inițieze noi parteneriate cu institute și universități din țară și din străinătate. Publicarea constantă în reviste științifice, în special în cele cu factor de impact ridicat, rămâne una dintre prioritățile sale. În acest demers, munca în echipă ocupă un loc central, fiind percepută nu doar ca o necesitate profesională, ci și ca o sursă de motivație personală: proiectele comune îi oferă satisfacția colaborării, a schimbului de idei și a descoperirii unor noi provocări care îi stimulează imaginația și contribuie la dezvoltarea sa profesională și umană.

* Articol scris pe baza unui interviu realizat cu cercetătorul Florin Bucătariu, de echipa Centrului COACH USV: Prof. univ. dr. Elena-Brândușa Steiciuc, Drd. Oana Grosu și lector dr. Sergiu Raiu. Material realizat cu sprijinul Proiectului PNRR-I10 nr. 9/31.01.2023 – COACH USV.