– Beszélgetés Roósz András akadémikussal-
„ ha valamely varázslat következtében életünkből eltűnnének a fémek, az emberi civilizáció visszasüllyedne a csiszolt kőkorszak technikai szintjére , s az időt ismét homokórával mérnék”- ezzel az idézettel indul beszélgetésünk Prof.Dsc.habil . Roósz András akadémikussal.
– Ha azt mondom elektromosság,- nincs fém nélkül, ha azt mondom, hogy repülés, nincs repülés fém nélkül, a vasút…, Soroljam?De ugyanez igaz a többi anyagra is, talán nem egészen ennyire. Azt gondolom,például a modern kerámiákról, a műanyagokról,hogy az életünket alapvetően befolyásolják, ám, tulajdonképpen nem veszünk róluk tudomást. Természetesnek vesszük, hogy karbon szálas anyagokból vannak ma már az autóinknak bizonyos részei . Néha van amikor divatja lesz valaminek, divatja lesz például a nano anyagoknak, ahogyan ez mostanában zajlik. Nagyjából az elmúlt tíz tizenöt évet jelenti – nehéz pontosan lehatárolni- ám, eddig is ismertük a nano anyagokat, iszonyatos mennyiségben használtuk fel őket,csak nem tudtuk , hogy ezek azok, például az összes festékünk nano anyag. Azt gondolom, az anyagtudomány, és az anyagok szervesen fejlődnek,nem úgy alakul a fejlődés , hogy hirtelen valami fordulattal óriási változás történik.
– Nézzünk egy illusztrációt. Itt van a grafén, ez a síkba kiterített hatszögletű karbon struktúrájú anyag .Hol létezett? A grafitceruzában. Először ezeket az egyrétegű karbon lemezeket úgy készítették, hogy fogtak egy grafit ceruzát , bekenték vele a papírt, és a lemezt valahogy leszedték róla. Mióta használja az emberiség a grafit ceruzát..? Csak nem tudta, hogy a nyom, amit a papíron hagy az a grafén. Néha rájövünk arra, hogy másra is jó valami, kicsit másképpen is lehet csinálni. Nem állítom azt , hogy alkalmasint nem készítünk teljesen új anyagot, ilyenek a társított anyagok, azaz a kompozitok. Ezek azok, amelyek tulajdonképpen a természetben nincsenek, nem is szeretik általában egymást. Egy ilyen társított anyag, amit nagyon régen használunk a vasbeton .Sok újféle új társított anyagot hoznak létre,az emberi fantázia szab csak határt annak, milyen új társított anyagok jönnek létre, és az jó vagy nem jó valamire.
Vannak új technológiák, sőt, olyan új vizsgálati eljárások, amelyekkel, szinte molekuláris szintig betekinthetünk az anyag belsejébe.
– Természetesen ez is igaz. Vannak új technológiák, például a lézeres felületátolvasztás. Ezelőtt 30 évvel, tudtuk, hogy van lézer, de nagyon kicsi teljesítménnyel, legjobb esetben orvosi felhasználásra volt alkalmas. Különlegességnek számított, a cigaretta füstben látszott a zöld vagy piros csík. Ma hegesztünk vagy olvasztunk vele, ezekkel a technológiákkal új típusú anyagokat tudunk létre hozni. Vannak új vizsgálóeszközeink, elektron mikroszkóp amellyel az atomokat kézen lehet fogni, megmutatható, hogy itt lyuk van, itt atom van, egy atomot arrébb tudsz tenni. Ezek hozzájárulnak az anyagtechnológia fejlesztéséhez. Például: melegen tudok szakítani, akármilyen hőmérsékleten, hidegen is megtehetem ugyanezt, akár a folyékony hélium hőmérsékletéig. Nagyon sok olyan vizsgálati mód van, ami régen nem létezett. Különböző roncsolás mentes vizsgálatok, például röntgen, ultrahangos vagy mágneses vizsgálatok.
– A képlékenyalakításnál a diszlokációkat – rácshibákat- a 30’-as években több kutató is feltételezte, Polányi és a többiek : ezeknek lenniük kell, mert nem magyarázhatók másként meg bizonyos tulajdonságok, de a kutya nem látta azokat. Később 36’-ban Ruska megépítette az átvilágításos elektronmikroszkópot, amiért egyébként 50 évvel később Nobel díjat kapott, – azzal még nem lehetett látni- azután fejlesztették, egyszer csak megmutatták, ezek tényleg itt vannak, ezek a diszlokációk, úgy ahogyan Polányiék leírták.
Amikor az egyetem létrehozta ezeket a kiválósági központokat egy TÁMOP pályázat keretein belül, olyan helyzetet igyekezett kialakítani az anyagtudományi kar számára is , hogy nemzetközileg is versenyképes kutatási tevékenységet folytasson. Ön az egyik kiválósági központ vezetője, hogyan működik ez a tudományos kutatói rendszer?
– Hat területet fed le a mi kiválósági központunk, az egyik a hagyományos fémes terület, ami legalább olyan fontos mint a többi. Nagyon sokan mondják, ó, hát itt már mindent kikutattak, mindent ismerünk. Mondok egy példát: duál fázisú acélok..Húsz évvel ezelőtt, ha azt mondom mindkét fázis benne van, az ausztenit (illetve átalakulás után martenzit) meg a ferrit, senki nem hiszi el. Ugyanazok az ötvözetek máshogy alakítva máshogy hőkezelve, más tulajdonsággal bírnak, olyanokkal, amiket régen nem tudtunk, mert most már értjük, hogyan működik a dolog – részben. Nagy tömegben ezeket az anyagokat gyártják. Sokkal kisebb tömegben készítik – bár fajlagos értékében nagyobb értékűek – a különleges anyagokat. A másik nagy terület, amit Gácsi Zoltán dékán úr vezényel, a társított anyagoké. Egy ilyen jelentős társított anyag az alumínium ötvözettel társított karbonszál. Azért érdekes, mert a karbon nagyon utálja az alumíniumot,azt nem lehet csak úgy összerakni, ha ezt megteszed, szétválik, a felületen nem lesz kontaktus. Kitaláltak ezért olyan technológiákat, amelyekkel ez a szétválás kiküszöbölhető. A harmadik tudományos műhelyben Kaptay György professzor irányításával zajlik a munka,ez a nano tudomány, a nano- technológia területe. Egy érdekessége például a fém emulziók területe, ahol, úgynevezett monotektikus ötvözetek olvadékában megjelenik egy másik olvadék apró kis cseppekben.
S, nem mindegy , hogy hány csepp , tíz vagy száz vagy millió, és így tovább…
Lényeges az, hogy minél kisebb méretben jelenjen meg ez a csepp, és akkor egy különleges tulajdonságokkal bírórendszert lehet kialakítani. Alumínium- ólom, alumínium- bizmut rendszert például. Ilyeneket létre lehet hozni az említett lézeres felületátolvasztással-az egyik Phd hallgatónk, egy ifjú hölgy, pontosan így csinálta, a felületbe bevitte az ólmot, úgy, hogy lézerrel olvasztotta meg a felületet és befújta az ólmot, az alumínium olvadékban létrejöttek a mikron méretű cseppecskék, és ezáltal a felületen egy- másfél milliméter vastagságú alumínium- ólom réteg jött létre. Mire jó ez? Nagyszerű siklócsapágyat lehet így készíteni.
A negyedik műhelyben az anyaginformatikával foglalkoznak. Ki vezeti ezt a programot ?
Egy nagyon okos, ambiciózus fiatalember vezeti, Barkóczi Péternek hívják. Nekem volt a PhD hallgatóm, másodéves korától dolgozott velem,ma már docens, anyaginformatikával, ezen belül szimulációs kérdésekkel foglalkozik. Tulajdonképpen hőkezelésnél végbemenő folyamatok szimulálásával foglalatoskodnak, numerikus eljárással. Az nagyon érdekes ebben, hogy az eredmények képszerűen jelennek meg, a hallgatóknak be lehet mutatni a folyamatot, mint egy filmet. Le lehet vetíteni, de ki lehet nyerni belőle nagyon sok adatot. Ezekből látható, milyen gyorsan megy a folyamat, hány csíra keletkezik. A módszert úgy hívják, hogy Cellautomata vagy Montecarlo módszer, ez utóbbi elnevezés talán jobban ismert. Az ember azt hinné, hogy ez egy bonyolult eljárás – nem, hihetetlenül egyszerű, aztán persze , amikor már megcsinálja, értékeli, bonyolultabbá válik. A másik tevékenységi területe ennek a műhelynek a fázisdiagramok számítása .A vonalaknak, a felületeknek a kiszámítása,ami ott érdekes igazán , amikor többalkotós diagramokról beszélünk – ezeket már nem is tudom megrajzolni,csak valami metszeteket készíteni, hiszen itt hiper térről beszélünk, de ezeket ki lehet számolni, a felületeket meghatározni. Mire jó ez? Például arra, hogy azt mondják az öntők : tegyünk már az alumíniumba egy százalék lítiumot. Mi lesz vele?Milyen hőmérsékleten fog kristályosodni? Munkájukhoz tartozik még a szerkezetek vizsgálata. Ez közelebb van ahhoz az informatikához, amit az ember úgy általában elképzel,-a mikroszkópra felteszek egy próbát , és információkat nyerek ki a számítógép segítségével: mekkorák a szemcsék, hány van belőlük, milyenek a fázishatárok?A szerkezet és a tulajdonságok közötti kapcsolatot elemzik.
Hogy kerültek ide a polimerek, a polimer technológia és az anyag medicina?
Ezekkel a témákkal az ötödik és a hatodik tudományos műhely foglalkozik. A Mikro és Makro-funkcionalitás Integrálása a Vegyipari Technológiába Tudományos Műhely vezetője Dr. Lakatos János. A nagy vegyipari üzemek, itt Észak- Magyarországon a hátterét adják a polimerek vizsgálatának. A műhely kutatási témája részben modell anyagokon, részben a technológiai folyamatban szereplő, abból származó anyagi rendszerek felhasználásával azok mikro szerkezetének, részfolyamatainak megismerésén, valamint a makroszkópikus változók hatásainak meghatározásán keresztül lehetővé teszi a technológia hatékonyságának javítását. A modellként használt anyagi rendszerek elsősorban a régióban lévő vegyipari vállalatok technológiáit veszik alapul, vagy annak elemei (olefinek, izocianátok gyártása). Vizsgálják a kiindulási anyagok, alkalmazott segédanyagok (katalizátorok) és a termék minőségének, mennyiségének kapcsolatát. Foglalkozunk a technológiában keletkező melléktermékek újrahasznosításával, a technológiai vizek tisztítását, visszafogathatóságát biztosító kezelésekkel. A kutatás várható eredménye hogy kisebb ráfordítással, kevesebb nemkívánatos melléktermék keletkezésével állítható elő a vegyipari céltermék, ill. a keletkező melléktermékek az EU-s elvárásoknak megfelelő arányban hasznosításra kerülnek.
– A Kísérletes és diagnosztikai élettudományok Tudományos Műhelyvezetője Prof. Dr. Barkai László. A tudományos műhely létrehozásával célkitűzésünk, egy élettudományi kutatóközpont létrehozása, mely elsősorban a nanomedicinális kutatások jelentős hazai és nemzetközi színhelyévé válhat, szinergiában a Miskolcon jelenleg is folyó nanotechnológiai, nanomedicinális, nano anyagtudományi, továbbá klinikai élettudományi (diabetes és anyagcsere, haemato-onkológiai és csontvelő-transzplantációs/őssejtbanki), valamint széleskörű klinikai kutatási kapacitásokkal. A nano részecskék számos új, eddig ismeretlen fiziko-kémiai és felületi sajátsággal rendelkeznek, melyek potenciális egészségkárosító hatása nagyrészt feltáratlan. A nano toxikológia az egyik legintenzívebben fejlődő szakterület, melynek kutatására az Európai Unió is egyre nagyobb erőforrásokat mozgósít. A kutatócsoport létrehozásának fontos célkitűzése a nano toxikológia megalapozása az Észak-magyarországi régió élettudományi kutatásai között, új vizsgálati modellek beindítása a meglévő kapacitások növekvő kihasználása és fejlesztése mellett. A konkrét kutatási irányok: Nanotoxicológia (Miskolci Egyetem Anyagtudományi Karával),génterápiás,géncsillapításra szolgáló onkoterápiás, liposzomális gyógyszerhordozók fejlesztése, sejtterápia, regeneratív medicina nagy népegészségügyi problémát jelentő betegségek esetében (degenerative ízületi betegségek, diabetes, stb.). Ezen kísérletes kutatásokon túl, további célunk egy radiológiai kutató bázis felépítése, valamint humán élettani, rekreációs kutató, vizsgáló és terápiás centrum megteremtése.
A pályázat elvárása, hogy növekedjen a publikációk száma,növekedjen a hivatkozások száma, emelkedjen a fiatal kutatók hányada…Hogyan állnak ezek a műhelyek? Föltételezem , hogy a téma kapcsán még technikai feltételek is szót érdemelnek.
– Ez a pályázat a humán erőforrást erősíti. Ha az anyagtudományi intézetről beszélünk, például azt kell mondjam: ma tud minden olyat,amit egy ilyen intézménynek tudnia kell a méréstechnikában.
A világ más hasonló intézményeihez képest is?
Igen, és ha még hozzá számítom a Bay Zoltán intézetben lévő eszközöket, ezen a területen, most itt Miskolcon, az anyagtudományokat illetően mindenféle vizsgálatot meg tudunk csinálni, ami szükséges. Világszínvonalon. Miben különbözünk a nagy nyugat-európai laboratóriumoktól? Voltam Freibergben, ahol elmeséltem, milyen röntgenlaborunk van, ők is megmutatták- amiből nekik öt van, nekünk egy. De a mérés elvégezhető. Most vettünk egy amerikai szakítógépet, ez mindent tud. Másnak sincs jobb, vagy vettünk egy új scanning elektronmikroszkópot, ez a bizonyos letapogató elektronmikroszkóp. Világszínvonalú. A pályázat segíti a hallgatók bevonását, és ipari szakértők bekapcsolását is lehetővé teszi.
Van annak jelentősége, hogy valaki ezáltal a nemzetközi porondra kikerülhet ?
– Nem is csekély. Ma már anélkül részt venni komolyan a kutatásokban, hogy ne legyen az embernek viszonylag kiterjedt nemzetközi kapcsolatrendszere,nem nagyon megy. Ezt segíti a különböző konferenciákon valórészvétel. A konferenciákon nem az az érdekes, hogy én egy előadást tartok, – persze az is fontos- hanem az, hogy utána le tudok ülni egy olyan kollégával beszélgetni akinek olvastam a cikkét, de egy sor kérdés van amit csak így lehet tisztázni. Csak egy példa: mi foglalkozunk amorf fémekkel, ahol igen nagy gond az oxigéntartalom. Meg tudom kérdezni, hogy te hogy csinálod, hogy neked öt ppm oxigéned van, nekünk ötven alá akkor sem megy, ha megfeszülünk…Ehhez kell azonban az, hogy aki kimegy az merjen, és tudjon kérdezni.
Ki lehet lépni ipari kapcsolatokkal külföldre?
Nehéz. Leginkább akkor, ha acég magyarországi gyárával van valami kapcsolata az intézetnek, esetleg azon keresztül partnerségbe kerülhet a vállalattal, példa erre a Bosch vagy az Alcoa. Az utóbbiból volt nálunk egy kolléga, aki a hengermű kérdéseivel foglalkozik Európában , többször felkeresett bennünket, van egy projekt rész ami nekik is érdekes. Ebben lehet együtt működni. Az öntőknek is van olyan kutatásuk amelynek külföldi háttere van.
Számításba jöhet e, az hogy valaki, tudományos eredménnyel tűnik ki a nemzetközi mezőnyben?
Az egyszerűbb. Kell egyfajta teljesítmény hozzá és elengedhetetlenek a személyes kapcsolatok. Mondok egy példát: Egy konferencia, amit ötödik alkalommal rendezzük meg mi, itt Lillafüreden,ezen 24 ország 120 külföldije volt itt. Ausztrál, japán , kanadai,olasz, francia, német, holland , kínai…. Kitűnő alkalom kapcsolat építésre és az eredményeink bemutatására.
Akik ezen e tudományterületen számítanak, azok itt vannak ilyenkor.
Legyünk szerényebbek, sokan itt vannak közülük. Ennek az eredménye, hogy részt veszünk immár tizenegy éve, egy olyan kutatásban, ahol most hét kutatócsoport tevékenykedik, egy kanadai három német, két francia és mi. A munka lényege: milyen hatása van az áramlásnak a kristályosodáskor kialakult anyagszerkezetre. A kutatások során űrkísérleteket is végzünk kikapcsolva mindenfajta áramlást.
