A jövő technológiái nanoméretben születnek

Hogyan került tudományos pályára?

A tudományos pálya szerintem rendkívül izgalmas és kreatív, miközben értéket teremt, amivel hozzájárulhatunk a közös tudáshoz, fejlődéshez. Engem már gyermekkoromban megfogott ez a világ. Szüleim kutatóként dolgoztak, így természetes volt, hogy otthon is kísérletezhettem, amit mindig nagyon szerettem. Így a pályaválasztás során nem is volt kérdéses, hogy a tudomány irányába indulok el. Csak azt kellett eldönteni, hogy melyik tudományterület érdekel a legjobban. A fizikus és a vegyész szak között sokat gondolkodtam, végül fizikusként az anyagtudományt választottam, ami kicsit ötvözi mindkettőt.

Fiatal kutatóként most a Nemzeti Kutatási Kiválósági Program STARTING pályázatán nyert támogatás. Miről szól pontosan a kutatása?

A technológiai fejlődés eredményeként egyre kisebb építőelemekre van szükség az elektronikában, az energetikában és más ipari alkalmazásokban. Ezért szükségessé vált a funkcionális nanoszintű anyagok precíz tervezése és nagymennyiségű előállítása, hogy azok alapelemként rendelkezésre álljanak a különböző, alulról építkező technikákhoz.

A mi kutatásunk célja is új, funkcionális nanoméretű anyagok tervezése és előállítása. A munkánk alapötlete kicsit hasonlít a legózáshoz. Rendelkezésünkre áll egy rendkívül stabil „építőkocka”: a bór-nitrid nanocső. Ez az üreges, nanoméretes átmérőjű huzalhoz hasonlítható cső különböző anyagokkal megtölthető, dekorálható, így optikai funkciókkal látható el. Az így létrehozott, nanoméretű funkcionális anyagok korlátlan lehetőséget nyújtanak nagyobb hibrid szerkezetek építésére

Kutatásaink során a bór-nitrid nanocsövek apró üregeit használjuk miniatűr „laboratóriumként”: molekulákat rendezünk el bennük, vagy kristályokat növesztünk, amelyek szerkezete a rendkívül kis méret miatt különbözhet a megszokott, makroszkopikus anyagokétól. Más szóval, olyan anyagformák jöhetnek létre, amelyek nagyobb méretben nem stabilak vagy egyáltalán nem is létezhetnek.

A bór-nitrid nanocső egy különleges tulajdonságú „védőburok”: egyszerre hajlékony, átlátszó és rendkívül ellenálló. Ez a tok megóvja és stabilizálja a belsejében kialakuló szerkezeteket. A kísérletek egyik legfontosabb célja, hogy optikai spektroszkópia segítségével részletesen feltérképezzük ezeknek az új nanoméretű szerkezeteknek a viselkedését. Ilyen kis léptékben ugyanis gyakran figyelhetünk meg olyan nem várt tulajdonságokat, jelenségeket, amelyek új alapkutatási és technológiai irányokat is kijelölhetnek.

Miért ezt a területet választotta? Mi volt az a kérdés vagy probléma, ami elindította ezen az úton?

A bór-nitrid nanocsövekkel két éve kezdtem el dolgozni. Mivel a csövek előállításában komoly fejlesztések történtek, ma már olyan nagy tisztaságú alapanyagok állnak rendelkezésre, amelyek korábban nem. Ez pedig hirtelen új ajtókat nyitott meg a kutatás területén. Olyan optikai funkciók létrehozása vált lehetővé, amelyek korábban szén nanocső alapú rendszerekben sem volt elérhető.

Milyen újdonságot hozhat a kutatás? Hová vezethet ez a projekt öt-tíz éven belül?

A nanoméretű hibrid anyagok szerkeszthetőségében és tervezhetőségében nyújt majd új lehetőségeket, amelyek fontos szerepet kaphatnak majd a nanoelektronikában. 

Milyen gyakorlati, társadalmi vagy tudományos hatása lehet a kutatás eredményeinek?

Az általunk kifejlesztett vagy azokra épülő hierarchikusan felépülő nanoszerkezetek a jövőben számos technológiai alkalmazás építőelemei lehetnek. Alkalmazható lehet a biológiában nanoméretű lumineszcens szondaként, fényforrásként az optoelektronikában vagy a kvantuminformatikához szükséges optikailag olvasható kvantumbitként.

Mivel segíti a kutatást az elnyert STARTING támogatás?

A legfontosabb, hogy stabil finanszírozási hátteret ad, ami lehetővé teszi a kísérleti munka hosszabb távú tervezhetőségét. Emellett lehetőséget nyújt arra, hogy részt vegyünk nemzetközi konferenciákon és külföldi partnerekkel közös méréseket szervezzünk. Ez pedig a kutatásunk nemzetközi ismertségét jelentősen növeli. A kísérleti munka támogatására PhD hallgatót is tudunk alkalmazni, ami a kutatócsoportunk számára jelent stabil utánpótlást.