Eksotični materiali, ki ubogajo elektriko

Predstavite nam instrument, ki ga najpogosteje ali najraje uporabljate pri delu.

Kot eksperimentalni fizik, ki se ukvarja z dielektrično spektroskopijo, kar pomeni, da raziskujem odziv materialov v električnem polju, uporabljam veliko instrumentov. V zadnjem času ima posebno mesto dvožarkovni laserski interferometer. Nekatere snovi izkazujejo piezoelektrični odziv − v električnem polju se rahlo raztegnejo ali skrčijo. V današnjem nanosvetu so v številnih aplikacijah uporabljene nepredstavljivo tanke snovi in meritev njihovega piezoelektričnega odziva je poseben izziv. V interferometru (zanj smo na IJS zgradili nov laboratorij) na tako plast posvetimo z lasersko svetlobo in iz interferenčnega signala (odbiti žarek se skupaj z referenčnim, ki potuje mimo vzorca, sešteje na detektorju svetlobe) razberemo spremembo dimenzije. Sposobni smo izmeriti raztezke nekaj deset pikometrov, govorimo torej o milijardinkah centimetra. Ko je bila moja hči zelo majhna, je mislila, da v službi dam skupaj dve stvari in gledam, kaj nastane. Pojasnil sem ji, da v resnici na eno stvar pošljem elektriko in gledam, kaj nastane. Tako bi lahko rekli, da v interferometru na zelo tanko snov pošljemo elektriko, hkrati pa z laserskim žarkom tipamo, kaj se pri tem zgodi.

Kako bi povprečno razgledanemu v največ sto besedah pojasnili, kaj raziskujete?

Sodelujem s številnimi domačimi in tujimi skupinami, s katerimi razvijamo nove polimere, keramike in kompozite. Z metodami dielektrične spektroskopije lahko odkrijemo zanimive procese v novih eksotičnih materialih, pogosteje pa skupaj razvijamo material do želenih lastnosti, potrebnih za določeno ciljno aplikacijo.

Kako je na vaše raziskovanje vplival koronavirus?

Prav med epidemijo bi moral na univerzi v Augsburgu raziskovati odziv čudovitih kompozitov, razvitih na IJS, v katerih električni odziv lahko krmilimo z magnetnim poljem. Najhujše posledice pa bodo najbrž prišle šele z recesijo.

Zakaj imate radi znanost?

Ker poskuša odgovarjati na vprašanja, ki si jih postavljamo že kot otroci, ko strmimo v mavrico. Ker dovoli, da ta otrok v meni živi vse življenje. Ker je omogočila civilizacijo. Ker delam z izjemnimi ljudmi z vsega sveta.

Kaj dobrega bi vaše delo lahko prineslo človeštvu?

Materiali, ki jih krmilimo z električnim poljem, so povsod okrog nas. Vsak tranzistor ali kondenzator je iz nečesa narejen. Primer uporabe piezoelektričnega odziva je medicinska ultrazvočna diagnostika. Med pregledom najbrž nihče ne razmišlja, kako naprava deluje. Potrebujemo izvor ultrazvoka, ki gre v telo in se siplje na naših organih. V slušalki je pretvornik iz piezomateriala, ki ga vzbujamo z električnim poljem, ta vibrira in s tem ustvari akustične valove. Tako kot membrana zvočnika, le da je frekvenca vzbujanja pri tem precej višja, da se ustvari neslišni ultrazvok.

Kdaj ste vedeli, da boste postali znanstvenik?

Kam me bo neslo, je bilo jasno, ko sem po nekajkrat sestavil vsak eksperiment iz kompleta Elektropionir. Da bom ostal v znanosti, pa sem vedel, ko so me na IJS kar z rezultati diplomskega dela poslali na prvo konferenco.

Kaj zanimivega poleg raziskovanja še počnete?

Stalnica so filmi in potovanja − taka za dan, dva, do Devina ali Ogleja, če je le mogoče, pa tudi daljša. Prej z nahrbtnikom, danes najraje za volanom po cesti, katere konec se izgubi v daljavi. Kot v filmih. Poletni potep po Dakotah in Iowi je žal odnesla korona.

Kaj je ključna lastnost dobrega znanstvenika?

Radovednost. Za eksperimentalnega fizika natančnost. Poštenost.

Katero bo najbolj prelomno odkritje ali spoznanje v znanosti, ki bo spremenilo tok zgodovine v času vašega življenja?

Za čas mojega življenja bo to najbrž kar splet in vsa tehnologija, ki jo omogoča.

Bi odpotovali na Mars, če bi se vam ponudila priložnost?

Pred dvajsetimi leti bi izstrelil, da takoj. Danes ne, najbrž zaradi občutka odgovornosti. Se pa zna zgoditi, da čez dvajset let spet odgovorim, da takoj – le da tam ne bo prostora za starce.

Na kateri vir energije bi stavili za prihodnost?

Dolgoročno na fuzijo, ampak dolgoročno smo tako ali tako vsi mrtvi. Kratkoročno pa bomo kljub hitro razvijajoči se sončni energiji najbrž morali živeti z jedrsko energijo ali temeljito zmanjšati porabo.

S katerim znanstvenikom v zgodovini človeštva bi šli na kavo?

Z Richardom Feynmanom, ker je bil eden zadnjih, ki je imel pregled nad celotno fiziko. In ker gre delo v znanosti z roko v roki s pedagoškim delom, ga bom še citiral: »Če želiš nekaj zares obvladati, to poučuj.« Tista leta, ko sem na univerzi vodil vaje iz fizike za študente prvih letnikov, sem se je res (na)učil. Zdaj poučujem dva izbirna predmeta, kjer svoje področje predstavim študentom naše podiplomske šole.

Katero knjigo, film, predavanje, spletno stran s področja znanosti priporočate bralcu?

Berite alternator.science, oglejte si film Ptice jezer, njihova vrnitev, in čim večkrat pojdite z otroki v Hišo eksperimentov.

Česa ne vemo o vašem področju, pa bi nas presenetilo?

Prihaja obdobje fleksibilnih materialov. Ne samo prepogljivih zaslonov, ampak tudi senzorjev na osnovi celuloze in drugih prijaznih snovi. Na to področje se podajam tudi sam, prav pred kratkim sem videl prototip obliža, ki mimogrede izmeri količino kisika v krvi in izvede še nekaj dodatne krvne diagnostike.