Soavtorju pametnega stekla je delo še vedno v užitek

Fizik prof. dr. Slobodan Žumer, dobitnik nedavno podeljene Zoisove nagrade za življenjsko delo, je pred dobrimi petimi leti skupaj s prof. Juničijem Fukudo napovedal obstoj mreže vrtinčastih struktur (skirmionov) v vijačnih tekočih kristalih. To je bila spodbuda, da so v laboratoriju prof. dr. Igorja Muševiča z visokoločljivim optičnim mikroskopom raziskali zelo tanke plasti vijačnega tekočega kristala in obstoj struktur tudi potrdili. Skupen članek o odkritju, da je v teh tekočih kristalih spontano nastala skirmionska mreža, je pred kratkim objavila ugledna revija Nature Physics. Prejšnji mesec pa je bil dr. Žumer tudi izvoljen v zelo cenjen častni naziv ameriškega fizikalnega združenja (APS fellow).

To potrjuje, da v Žumrovem primeru življenjska nagrada nikakor ne označuje izteka aktivnega raziskovalnega obdobja. V zadnjih letih se je pri njem spremenilo samo to, da je donedavno večinsko delal kot redni profesor Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani, zdaj pa je večinsko zaposlen kot raziskovalec na Institutu Jožef Stefan (IJS) in petinsko na fakulteti.

Verjetno drži trditev, da vas je, še preden ste se izkazali v znanosti, močno zaznamovalo vsaj dvoje: to, da ste se rodili 9. maja 1945, torej na sam dan svobode, poleg tega pa po materini in očetovi strani izvirate iz zelo ustvarjalne in uspešne družine?

Gotovo drži, da sem po dnevu rojstva dobil ime – starši so se odločali med Slobodanom in Viktorjem. Moj oče Milan je bil začetnik ljubljanske nevrokirurgije, profesor na medicinski fakulteti, moja mama, Mira Vurnik Žumer, rentgenologinja, doktorica znanosti in prav tako profesorica na medicinski fakulteti, pa je bila hči znanega arhitekta Ivana Vurnika, tudi profesorja ljubljanske univerze, in slikarke Helene Vurnik (razstava o življenju in delu Vurnikove bo še do 3. decembra na ogled v Moderni galeriji; op. p.). V moji družini je še ena zdravnica, namreč moja sestra Mirjana Žumer Pregelj.

Kdaj ste začutili žilico za fiziko in kako ste 'ubežali' pritisku, da se tudi vi odločite za medicino?

Nič nisem imel proti medicini, a me preprosto ni zelo privlačila. Zdelo se mi je, da je okrog mene že preveč zdravnikov ... Da sem izbral študij fizike, sta bila zaslužna tudi moja učitelja fizike na viški gimnaziji, ki sta bila zelo dobra motivatorja. Prav tako sta mi bili blizu matematika in celotna tehnika, ravno nasprotno pa je veljalo za družboslovje in jezikoslovje, vsaj ne kot področji študija. Kar seveda ne pomeni, da se za družbene probleme in kulturo ne zanimam.

Kakšne spomine imate na študij fizike? Kateri od profesorjev je ugotovil, da ste raziskovalni talent?

V tretjem letniku me je opazil prof. Robert Blinc in me povabil k sodelovanju. Že čez dobro leto, 1968., sva imela skupni članek v prestižni fizikalni reviji Physical Review Letters, ta objava je bila dejansko nadgradnja mojega diplomskega dela. Imel sem srečo, saj je dr. Blinc, ki je v tistem času že sodeloval na slavni ameriški univerzi MIT, zelo dobro vedel, kako se lotiti raziskav in člankov, da te opazijo in da se z njimi prebiješ med svetovno raziskovalno konkurenco. Pred njim je to pri nas uspevalo le še fiziku Antonu Peterlinu, ki je že v 50. letih v reviji Nature objavljal svoja dela.

Akademik Blinc je bil vaš mentor tudi pri doktoratu, zato bi pričakovali, da se boste usmerili v njegovo področje, torej fiziko trdne snovi ...

Prof. Blinc tega od mene ni pričakoval, zdelo se mu je normalno, da si vsak izbere svojo raziskovalno smer. Vendar sva vsaj desetletje po mojem doktoratu precej sodelovala. Poleg tega, da je bil profesor na fiziki, je na Institutu Jožef Stefan vodil odsek za fiziko trdne snovi, jaz pa sem bil zaposlen kot asistent na fakulteti, z IJS pa sem sodeloval. Čeprav je bila moja diploma eksperimentalna, me je bolj mikalo teoretično raziskovalno delo. Tudi zato, ker tam nisi tako odvisen od drugih. Vendar ne smemo pozabiti, da je prav Blinc prinesel tekoče kristale k nam. Vzorce tekočih kristalov je dobil od ameriških kolegov, ki jih je srečal na neki konferenci. Te vzorce so konec 60. let eksperimentalno proučevali z jedrsko magnetno resonanco in iz tega je izšlo tudi nekaj objav. Mene takrat še ni bilo zraven.

S tekočimi kristali sem se srečal sredi 70. let, pritegnile so me njihove zanimive lastnosti. S teorijskimi prijemi sem proučeval njihovo magnetno relaksacijo, pri čemer sem sodeloval tudi s pokojno kolegico Marijo Vilfan. Zares pa sem se jim posvetil v 80. letih, ko je prof. Blinc pri nas organiziral evropsko konferenco o tekočih kristalih. Tam je bil tudi prof. J. W. Doane z Inštituta za tekoče kristale (LCI) državne univerze v Kentu blizu Clevelanda, ki je Blincu med prvimi dal vzorce. Rekel je, da imajo pri njih zelo zanimive materiale, ki pa jih je še treba raziskati in razumeti fizikalno ozadje. Dogovorila sva se, da se bom tega lotil in da pridem za eno leto kot gostujoči raziskovalec na LCI v ameriški zvezni državi Ohio.

Tako sem prišel na inštitut, kjer so se prvi na svetu začeli resno ubadati s tekočimi kristali; ti so bili sicer odkriti že pol stoletja prej. Prav tam so na začetku 60. let razvili tekočekristalne prikazalnike, ki so se najprej uveljavili na urah, veliko kasneje, v devetdesetih, ko so razvili še ustrezno elektroniko, pa tudi kot zasloni na računalnikih, televizorjih in mobitelih.

Kako ste v teh raziskavah našli svoje mesto, ki vas je med drugim pripeljalo do pomembnih izumov in treh ameriških patentov?

Tekočekristalni zasloni me niso toliko zanimali, ker je bilo pri teh takrat že tako rekoč vse pojasnjeno, ostalo je le še vprašanje tehnoloških rešitev – te so vztrajno mnogo let razvijali Japonci in za njimi Korejci. Pritegnila me je mešanica tekočih kristalov in polimera oziroma disperzija tekočih kristalov v polimeru, kjer je tekoči kristal zaprt v drobnih kapljicah in se da nanj vplivati z zunanjim električnim poljem, pri tem pa lahko disperzija postane bodisi čisto prozorna ali mlečno bela. Tako smo razvili 'pametno steklo', ki omogoča, da smo vidni samo takrat, ko to hočemo, sicer pa smo skriti za neprosojnim steklom. Rezultat tega odkritja je bila serija patentov. Sodeloval sem pri dveh, in sicer kot tretji in četrti avtor. Iz tega je izšlo tudi nekaj odmevnih člankov, citiranih skupaj več kot dvatisočkrat.

V Sloveniji ste za to takrat dobili Kidričevo nagrado, predhodnico Zoisove. Ali so pri pametnem steklu še možnosti razvoja?

Naši patenti so verjetno že potekli, sicer pa jih, zaradi različnih okoliščin, nismo v celoti izkoristili. Pametna stekla, torej stekla s tekočekristalno plastjo, danes proizvajajo predvsem Kitajci. Najbolje so se obnesla v notranjosti stavb, medtem ko imajo na oknih ali v avtomobilih zaradi vpliva UV-žarkov na polimerne sisteme za zdaj omejen rok trajanja. Morda pa bodo lastnost, da je steklo po želji prozorno ali ne, kdaj znali ohraniti na daljši rok.

Vas zanima tržni izkoristek vaših raziskav?

Nikoli vnaprej ne razmišljam o tem in na splošno mislim, da se mora tisti, ki se loti neke raziskave, najprej poglobiti v problem, iskati rešitev, iz tega pa mogoče pride tudi uporabnost. Lahko že jutri, morda pa šele čez trideset let.

Imeli ste priložnost, da bi ostali v Ameriki. Vas je mikalo?

Lahko bi ostal. S seboj sem imel družino, otroka sta bila še majhna in bi se verjetno brez težav prilagodila ameriškemu okolju. Nekako me življenje v ZDA ni toliko pritegnilo in prevladala je odločitev, da se vrnemo v Slovenijo. Sem pa v Ohiu namesto enega ostal dve leti. Z inštitutom LCI sem intenzivno sodeloval tudi kasneje in še vedno ohranjamo stike s prijatelji v Kentu.

Ste se po vrnitvi ukvarjali samo še s tekočimi kristali?

Občasno sem se sicer še lotil kakšnih drugih raziskav, toda tekoči kristali in sorodne mehke snovi so bili pri meni vedno v središču pozornosti. Zato sem tudi še dolga leta ostal tesno povezan z omenjenim inštitutom, ki je na tem področju še danes eden vodilnih na svetu.

Kakšna pa je pri raziskavah tekočih kristalov današnja vloga naših raziskovalcev?

Kar velika, saj se poleg moje še nekaj raziskovalnih skupin, s katerimi občasno sodelujemo, ukvarja s fiziko sorodnih mehkih snovi. Na srečo to tudi ni področje, ki bi zahtevalo zelo drago opremo. Imamo potrebno kritično maso raziskovalcev, tako da lahko suvereno sodelujemo v raziskavah. Več kot 30-letne raziskave fizike anizotropnih mehkih snovi so zaznamovali odlični sodelavci, razvejeno mednarodno sodelovanje ter sinergija teorijskih in eksperimentalnih raziskav. Vse to je omogočilo, da je ljubljanska sfera postala prepoznavna kot eden vodilnih svetovnih centrov za to področje. V tem okolju uspešno nastajajo nove generacije odličnih raziskovalcev.

To je gotovo tudi vaša zasluga ...

Nekaj sem verjetno res prispeval. Kot mentor sem deloval tudi v Ameriki, kjer sem še zlasti ponosen na Gregoryja Crawforda, danes rektorja univerze Miami v Ohiu. V Sloveniji pa je bilo teh mojih učencev preveč, da bi jih lahko tu naštel. Naj omenim samo Simona Čoparja in Miho Ravnika iz zadnjega desetletja, prejemnika zlatega znaka Jožefa Stefana za najbolj odmevno doktorsko delo, dobila pa sta tudi nagrado Glenna Browna, mednarodno nagrado za najboljše doktorsko delo o tekočih kristalih. Danes že oba poučujeta na ljubljanski fakulteti za matematiko in fiziko in sta se mednarodno zelo uveljavila.

Kakšen odnos imate do teh svojih naslednikov?

Nanje sem zelo ponosen in jih podpiram, kolikor le morem. Nikoli nisem bil eden tistih profesorjev, ki si želijo biti v raziskavah in člankih vedno na prvem mestu. Zavedam se, da morajo mladi samostojno razvijati svojo kariero, najti svoje področje in oditi iz moje sence. V akademskem okolju je največje zadoščenje, če doživimo uspeh svojih 'akademskih otrok', kot jih v šali imenujemo.

Kako si vi, ki ste bili nekaj let tudi dekan fakultete za matematiko in fiziko, razlagate, da imamo v Sloveniji toliko mednarodno uspešnih fizikov? Razen enega so s tega področja tudi vsi naši projekti v ERC. Nam je fizika pisana na kožo ali je za tem še kaj drugega?

Mislim, da je ključno tesno sodelovanje fizikov z ljubljanske univerze in IJS, kar nam zagotavlja potrebno kritično maso ter povezovanje teoretičnih in eksperimentalnih pristopov, pa tudi temeljnih in aplikativnih raziskav. Žal je takega medinstitucionalnega sodelovanja v Sloveniji premalo. Da je omenjena povezava tako trdna, že dvajset let zagotavljajo tudi skupni raziskovalni programi. Zato me zelo skrbi, da osnutek novega zakona o raziskovalni dejavnosti prinaša nenaden preskok iz programskega v institucionalno financiranje. To bi pomenilo prekinitev osnov, ki so spodbujale povezave raziskovalcev na različnih institucijah, in fragmentacijo vrednotenja, ki je sicer temelj razvojno naravnanega financiranja. Če bo rezultat financiranje po principu 'vsakemu po malo', bo to gotovo zatrlo odličnost ter prineslo prevlado povprečja in večjo razdrobljenost. Vse to pa bo povečalo beg možganov, in to tistih najboljših.

Še vedno ste raziskovalec s polnim delovnim časom. Kakšni so vaši raziskovalni načrti?

Nimam več kakšnih dramatičnih načrtov, mi je pa delo še vedno v užitek. Verjetno se bom še naprej ukvarjal s koloidnimi in ograjenimi sistemi na bazi tekočih kristalov. Upam, da mi bo morda spet na podlagi teoretskega proučevanja uspelo predvideti kaj, kar se bo zatem eksperimentalno potrdilo in prispevalo k razumevanju teh materialov. Če bo to kdaj v prihodnosti vodilo k razvoju industrijskih proizvodov, toliko bolje. Seveda v raziskovanju deluje tudi naključje, na katero ne moremo vplivati. Lahko pa vplivamo na to, kako raziskovalno sodelujemo. V naši raziskovalni skupini vlada zelo dobra sinergija in to je po mojem ključ uspeha. Je pa treba omeniti, da nas, starejše raziskovalce, pri nadaljevanju zaposlitve precej ovirajo predpisi, ki izvirajo še iz obdobja gospodarske krize in nas 'silijo' v upokojitev.

Žal sinergija ne velja za celotno slovensko raziskovalno sfero ...

Strinjam se. Obžalujem, da sicer odlični slovenski raziskovalci v marsikateri vedi med seboj ne sodelujejo, tako se njihova raziskovalna področja drobijo, vse to pa gotovo zmanjšuje njihovo kritično maso in s tem mednarodne dosežke, kar je velika škoda za celotno slovensko znanost. V majhnih okoljih, kot je slovensko, ja še toliko bolj pomembno, da sodelujemo in podpiramo najboljše med nami. Prepoznati moramo znanstveno odličnost posameznikov in skupin in ustvarjati pogoje za rast in razvoj. V mozaik uspeha prispevajo vsi, od tehnične podpore do briljantnih velikih umov, vsi pa potrebujejo ustrezno in čim bolj stabilno okolje.

Vaš kolega, fizik dr. Franci Demšar mi je o vas dejal, da so vaše izrazite značajske lastnosti pridnost, vztrajnost in perfekcionizem. Se strinjate?

Nekaj od tega gotovo drži. Verjetno sem kdaj tudi prezahteven. Upam pa, da dovolj pokažem hvaležnost sodelavcem, brez katerih ne bi dosegel, kar sem. Nenazadnje se moram zahvaliti svoji družini za ljubezen in podporo. Moja žena Maja, sicer profesorica informacijske znanosti na ljubljanski filozofski fakulteti, mi je vedno stala ob strani. Zelo sem ponosen tudi na otroka Kristino in Jana, ki sta se najprej uveljavila v atletiki, zdaj pa gradita svojo poklicno kariero. Kristina je raziskovalka na področju biokemije, trenutno zaposlena na Institutu Maxa Plancka v Gö ttingenu.