#družba znanost 11.12.2015 12:48

S super mikroskopom do večje prepoznavnosti na področju razvoja materialov

Ljubljana, 11. decembra - Goran Dražić je vrhunski mikroskopist, vodja skupine za elektronsko mikroskopijo na Kemijskem inštitutu. Mikroskopija je po njegovem mnenju mešanica znanosti, umetnosti in obrti. Brez občutka in veliko znanja je namreč nemogoče dobiti odlične rezultate, pravi. Njegovo delo je ključnega pomena za nadaljnje delo raziskovalcev, kljub temu da velik del delovnega časa preživi ločen od njih - v temi in tišini, v prostoru, prilagojenem za super mikroskop, s katerim upravlja.

Kemijski inštitut.
Raziskovalec na Kemijskem inštitutu Goran Dražić.
Foto: Anže Malovrh/STA

V današnjem času je razvoj in študij lastnosti sodobnih materialov povezan z uporabo zelo kompleksnih in dragih metod za analizo kemijske sestave in kristalne strukture. Večkrat se namreč izkaže, da imajo odločilen vpliv na lastnosti kemijska in kristalna sestava na zelo majhnih področjih, mnogokrat celo na nivoju razporeditve posameznih atomov.

Eden od tovrstnih inštrumentov, ki takšne analize omogočajo, je tudi vrstični presevni elektronski mikroskop AR-STEM, s katerim upravlja Dražić. Z mikroskopom, ki je prvi z atomsko ločljivostjo v Sloveniji, lahko na posebej pripravljenem vzorcu opazujejo razporeditev posameznih stolpcev atomov, v določenih primerih tudi posamične atome.

Center odličnosti nizkoogljične tehnologije in Kemijski inštitut sta vrhunski mikroskop, ki je vreden štiri milijone evrov, kupila leta 2013. V Srednji Evropi so bili zgolj štirje tovrstni mikroskopi, na vzhodu Evrope pa prvi šele na zasebni univerzi v Turčiji, zato je bila to po besedah Dražića izredna pridobitev za celotno Slovenijo in tudi širše - za srednje- in vzhodnoevropsko regijo.

Veliko zanimanja zanj izkazujejo tudi postdoktorski sodelavci ter gosti iz Zahodne Evrope in ostalih razvitih držav, pravi Dražić. S to vrhunsko opremo je po njegovem mnenju Slovenija postala bolj razpoznavna na področju razvoja materialov in študija mikrostrukture. "Sedaj, ko se je glas o tej vrhunski opremi že razširil, nas kontaktirajo ljudje, ki bi radi prišli delati k nam. Uredijo si celo lastno financiranje, da bi za eno do dve leti delali na tem mikroskopu."

V zadnjih dveh letih je potekalo več kot 40 mikroskopističnih projektov s sodelavci iz Slovenije, Hrvaške, Srbije, Italije, Francije, Turčije, Portugalske in ZDA. V projekte je bilo vključenih več kot 20 raziskovalnih skupin, objavljenih oziroma poslanih v objavo je bilo več kot 25 člankov v revijah z visokim faktorjem vpliva. Rezultati dela na mikroskopu so bili tudi sestavni del dveh opravljenih doktoratov in več kot 15 znanstvenih predstavitev na konferencah in kongresih.

Delo mikroskopista je po besedah Dražiča zelo specifično. Poteka v posebnem prostoru, ki se nahaja v kleti Preglovega raziskovalnega centra na Kemijskem inštitutu. Delo običajno poteka v temi in miru, v čemer Dražić neskončno uživa, pravi, primerja ga celo s potovanjem. "Ko najdeš nekaj zanimivega, je to primerljivo z odkritji raznih grobnic v Afriki, človek je poplačan za vse ure iskanja."

Za uspešno delo potrebujemo vrhunski material, vrhunski inštrument in ljudi, ki znajo z njim delati, je prepričan Dražič. Ker je tovrstna raziskovalna oprema izjemno kompleksna, upravljanje z njo zahteva zelo široka znanja in izkušnje. V slabih dveh letih je opravilo potrebno izobraževanje že 14 operaterjev iz osmih raziskovalnih skupin iz petih držav in začelo mikroskop redno uporabljati. Trenutno z z njim dela šest sodelavcev Kemijskega inštituta.

Presevni elektronski mikroskop AR-STEM je najdražji del opreme Preglovega raziskovalnega centra Kemijskega inštituta, ki so ga zaradi prostorske stiske zgradili leta 2013. V centru je nameščena najsodobnejša oprema v skupni vrednosti sedem milijonov evrov. Danes v najsodobnejših laboratorijih deluje 80 raziskovalk in raziskovalcev, v njem je nameščena tudi najmodernejša raziskovalna oprema, ki je skoraj v celoti financirana z evropskimi sredstvi.

Mikroskop je trenutno v uporabi od jutra do večera, da pa bi bila izkoriščenost maksimalna, bi moral delati 20 ur na dan, meni Dražič. Neizkoriščeni prostor tako poskušajo umestiti med ostale raziskovalne inštitucije. Konec leta 2015 je na primer z vložkom 800.000 evrov Inštitut Jožef Stefan postal petinski solastnik mikroskopa in ga bo v naslednjih letih v enakem obsegu tudi samostojno uporabljal, je pojasnil Dražić.

Nenazadnje je mikroskop zelo pomembno orodje za izvajanje aplikativnih projektov in direktnih analiz materialov in izdelkov, ki so v proizvodnem programu slovenske industrije, je pojasnil Dražič. S študijem plasti anataznih nanodelcev na atomskem nivoju lahko na primer ugotovijo, kako bi lahko izboljšali lastnosti titanovega dioksida, ki je v redni proizvodnji Cinkarne Celje. Podobno je pri kovinskih materialih, ki so osnovni proizvod tovarn Acroni Jesenice, Impol Slovenska Bistrica in še mnogih drugih.

Diagram sodelovanja Gorana Dražića

Vir: Atlas slovenske znanosti