2020. március: jegyzet, közlekedés, biztonságtechnika, automatizálás, portré, agykutatás, Nemzeti Agykutatási Program, disszemináció, tudomány, genomika, kémia, orvostudomány, etológia, mesterséges intelligencia, biológia, fizika, innováció, egyetem, anyagtudomány, egészségipar, agrárium, energiagazdálkodás, hulladékgazdálkodás, környezetvédelem, zöldkörnyezet, paragrafus, it, kriptográfia

Alapkutatási innováció a gazdaság szolgálatában

A kormányzat a régiófejlesztési terveiben fontos szerepet szán az egyetemeknek. A gazdaság modernizálásában így lesz hasznosítható a felsőoktatási intézményekben felhalmozott tudás. Az új szerepben felértékelődnek azok a műhelyek, amelyek képesek az innovációra, képesek megnövelni a régióban előállított termékek tudástartalmát. A Pécsi Tudományegyetem Természettudományi Karának (PTE TTK) Fizikai Intézete régóta kiemelt figyelmet fordít az innovációra. Almási Gábor egyetemi docenssel, az intézet igazgatójával beszélgettünk.


Kérem, mutassa be röviden az intézet legfontosabb eredményeit.

– Az intézet fő kutatási profilja speciális fényforrások létrehozása. Az elektromágneses spektrum terahertzes tartománya egészen a közelmúltig elérhetetlen volt a tudomány és technika számára. Ez egy bejáratlan tartomány volt az elektronika és az optika határmezsgyéjén. Az intézetben feltalált eljárás, a döntött impulzusforrású gerjesztés alkalmasnak bizonyult arra, hogy a látható hullámhosszakhoz közeli lézerekkel nagy hatékonysággal hozzunk létre terahertzes impulzusokat. Ez a 2002-ben született eljárás kivételesen szép karriert futott be, a terahertzes tartomány legnagyobb intenzitású forrásai ma világszerte ezen az elven működnek. A fejlesztéseink eredményét hasznosítottuk az ELI-ALPS számára megépített nemlineáris terahertzes spektrográf létrehozásakor is. A berendezés kifejlesztése során komoly mérnöki és informatikai problémákat is kezelni tudtunk, ami azt igazolja, hogy az elméleti tudáson kívül gyakorlati feladatok meg­oldására is fel vagyunk készülve.

Nemlineáris terahertzes spektrográf a szegedi ELI-ALPS laboratóriumában

Az eredeti terahertzes forrás elrendezést azóta újabb ötletekkel fejlesztettük tovább, amivel elértük, hogy az alkalmazásokat kiváló nyalábtulajdonságú terahertzes impulzusokkal tudjuk kiszolgálni. A 2002-ben javasolt elrendezés számos kedvezőtlen tulajdonságát mára kiküszö­böltük, az elérhető impulzusenergiát lényegében csak az korlátozza, hogy mek­kora méretű nemlineáris kristály, és mekkora energiájú gerjesztő lézer áll rendelkezésre. Az első elrendezésünk több, nehezen beállítható optikai elemet tartalmazott, míg a jelenlegi elrendezés egy optikai elemet tartalmaz, amely nem igényel precíz beállítást.

Reflexiós elrendezésű terahertzes forrás

A terahertzes források fejlesztésével párhuzamosan részt veszünk azok alkalmazási lehetőségeinek a feltérképezésében és kifejlesztésében is. Például kutatásokat végzünk a terahertzes sugárzáson alapuló részecskegyorsítók területén is.

Elrendezés közel-relati­visztikus energiájú elektron­csomagok létre­hozására
Az elért eredményeknek van piaci értékük?

– A tudományegyetemeken végzett kutatások alaptudományi kérdéseket vetnek fel, a megválaszolásuk tudományos értékeket hoz létre. Az eredmények ebből következően általában csak hosszú idő után hasznosulnak termékekben. Az innováció mai értelmezése általában jobban összpontosít a közvetlen hasznosításra. A PTE TTK Fizikai Intézetében több mint tíz éve megtanultuk, hogy a kutatás során megtalált ötletek tulajdonvédelmére tudatosan kell ügyelnünk, a tudományos közlést meg kell, hogy előzze az újdonságtartalomra vonatkozó elsőbbség megszerzése.
A nagy intenzitású terahertzes sugárzás sok orvosi, anyagtudományi alkalmazáshoz nélkülözhetetlen. Széles körű alkalmazásukat jelenleg az gátolja, hogy nincs megfelelő sugárforrás a piacon. Az intézetben végzett kutatások mintegy tizenöt, többségében nemzetközi szabadalmat eredményeztek, amelyek terahertzes forrásokra vagy azok alkalmazásaira vonatkoznak. A nemzetközi kutatóközösségben azt tapasztaljuk, hogy amennyiben a terahertzes forrásokkal piacra jutnánk, ez komoly bevételt jelentene az egyetem számára.

Milyen lépéseket tettek szabadal­maik hasznosítása érdekében?

– A szabadalmaink létrehozása, fenntartása terheket ró az intézetre, illetve az egyetemre. A különböző elrendezések megvalósításához alapanyagot kell vásárolni, a megmunkálás technológiáját ki kell dolgozni. A magyar ipari háttér nem elégséges az ennyire technológiaigényes fejlesztésekhez. Szerencsére a PTE vezetése felismerte, hogy az intézet innovációs potenciálja jó, és támogatja a fejlesztéseinket. Jelentős kutatás-fejlesztési bevétellel is rendelkezünk, így van mód a technologizálásra, amelyre egyébként pusztán a költségvetésünk nem adna módot.

Lítium-niobát hasáb felületének mikrostrukturálása a Kugler GmbH megmunkálógépén

Külföldi high-tech vállalkozásokkal együtt­működve túl vagyunk a prototípus-készítés fázisán, így a hasznosítás már belátható távolságba került. Itt kell kiemelnem, hogy az alap­kutatások­kal kapcsolatos innovációnak nem csak a közvetlen hasznosítását kell figyelembe venni. Az elmúlt két évben igyekeztünk a forrásvonzó képességeinket nemzetközi környezetben is érvényre juttatni. Több olyan ígéretes Horizon 2020 projektben is sikerült komoly szerephez jutnunk, ahol a szellemi termék portfóliónk alapján ítéltek meg minket, hozzáteszem, nagyon kedvezően. A hosszabb távon megtérülő szabadalmainknak egy nemzetközi nagyberendezés megvalósulása során történő akár egyszeri értékesítése is jelentős gazdasági előnnyel járhat.

Hogyan járulhat hozzá az intézet innovációja a régió fejlődéséhez?

– Véleményem szerint ebben a kérdésben is különbözik a hasznosulás a termékfejlesztő típusú innováció hasznosulásától. Amennyiben sikerül egy olyan hasznosító vállalkozást találni, amely a saját tőkéjéből, vagy vállalkozásfejlesztési célú pályázat felhasználásával, vagy kockázatitőke-bevonás segítségével a terahertzes forrás megvaló­sí­tásához szükséges megmunkálógépet be­szerzi, akkor az érezhetően megnöveli a régió gépgyártási potenciálját. A terahert­zes forrásként szolgáló kristály felüle­tének mik­ro­struktúráját ultraprecíziós meg­mun­kálás­sal lehet kialakítani. Ezt a technológiát szo­kás a 21. század kulcstechnológiájának nevezni. Ezzel a megmunkálógéppel nagy pontosságú és optikai minőségű, lényegében tetszőleges alakú felület hozható létre. Így állítják elő a többi között a különböző világítótestek reflektáló felületeit, a számítógépek és mobiltelefonok kameráinak lencséit, különböző diffraktív optikai elemeket, speciálisan érdesített felszínekkel rendelkező tárgyak présformáit. Az egyetemi mérnöki kutatások közvetlenül hasznosítható tömeggyártásokat támogathatnának azzal, hogy nagyobb hozzáadott értékű tömegtermék előállítását segíthetnék a szer­számgyártásban való részvétellel. Szerintem nem elhanyagolható az a lehetőség sem, hogy a hazai gépészmérnökképzésben is meg lehetne jeleníteni egy nagyon fontos technológiát, ahol néhány tíz atomi réteg pontossággal lehet felületeket kialakítani. Az ilyen gyártási kapacitások régióbeli kiépítésével – az optikai, autóipari igények kielégítése mellett – az egészségipar is nyertes lehetne.•

 
Innotéka