Aj materiály majú svoj zrod a život, počas ktorého sa mení ich štruktúra, a tým aj ich vlastnosti. O tom, ako sa študujú materiály, ako sa ovplyvňuje ich mikroskopická štruktúra a na čo vplýva, sme sa pýtali Jána Kepiča z Výskumného centra PROMATECH.
Môžete nám priblížiť konkrétne zameranie Výskumného centra PROMATECH?
V rámci centra vybudovali 41 špičkovo zariadených laboratórií. Značka a zároveň skratka PROMATECH v sebe spája pojmy progresívne materiály a technológie. Reprezentuje viacero vedných odborov so zameraním hlavne na nanotechnológie, strojárstvo, materiálové inžinierstvo, environmentálne inžinierstvo, baníctvo, hutníctvo a fyzikálne vedy. Každá vec, ktorá nás v bežnom živote obklopuje, je z nejakého materiálu. Ide tak o pomerne širokú a nekonečnú tému na štúdium, ktorá je a bude stále aktuálna.
V akej oblasti materiálového výskumu pracujete?
Pracujem na výskume v oblasti kovových systémov. Aj zdanlivo neživý kovový materiál žije svojím životom. Na začiatku sa zrodí a formuje, potom v ňom prebiehajú procesy starnutia, postupom času sa vyvíja a menia sa aj jeho vlastnosti. Pomocou mikroskopov sa vieme dostať na mikroštruktúrnu podstatu materiálov, pozorovať deje na tejto úrovni, pochopiť, ako sa vyvíjajú a hlavne predikovať správanie materiálu. A nie je to len o predmetoch bežnej spotreby. Veľmi potrebnou aj hodnotovo vzácnou kategóriou sú biomateriály, ktoré dokážu nahradiť časť ľudského tela a fungovať s ním v symbióze bez vedľajších účinkov na organizmus, prípadne pomáhať pri liečbe závažných ochorení. V súčasnosti často používaný pojem nano, pre človeka neviditeľný a nehmatateľný, a zároveň často prospešný, by neexistoval, keby sme sa na túto úroveň nevedeli pozrieť. Na to slúžia moderné a sofistikované laboratórne zariadenia, ktoré má centrum vo svojom portfóliu. A neslúžia len na pozorovanie, ale aj na vytváranie, prípadne modifikáciu materiálov na nanoúrovni.
S akými prístrojmi pracujete, čím sú jedinečné a kde sa nachádzajú?
Sú to zariadenia určené na výrobu a modifikáciu materiálov a ich ďalšie skúšanie, prípadne meranie ich mechanických a fyzikálnych vlastností. Vznik nového materiálu je prevažne sled termochemických dejov. Dá sa to prirovnať k vareniu. Aj my používame pece, v ktorých vieme vytvoriť veľmi vysoké teploty, aby sme dosiahli požadovanú homogenitu materiálu. Výroba je len začiatok. Nasleduje rozsiahla analýza vlastností. Mojou doménou sú mikroskopy a svet okolo nich. Ide o elektrónové mikroskopy, ktoré pracujú vo veľmi vysokom vákuu. Sú to drahé zariadenia, ktoré si vyžadujú špeciálne podmienky na prevádzku. Dokážeme pozorovať už samotné atómy. Pozorovanie je len jednou z funkcií mikroskopu. Štandardom je identifikácia jednotlivých prvkov pri vysokom zväčšení. Disponujeme aj tzv. FIB mikroskopom, ktorý dokáže pomocou iónového lúča odprašovať jednotlivé vrstvy atómov, a tak vytvárať na povrchu vzorky rôzne útvary, prípadne ju rezať, alebo inak modifikovať. Takto vieme vyrobiť aj rôzne nanosúčiastky a následne ich testovať.
Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.
Viktória Zemančíková
Foto Juraj Sasak