Elektronski nosovi

Dr. Aleksander Matavž z Odseka za fiziko trdne snovi Instituta Jožef Stefan raziskuje nanoporozne materiale v pametnih senzorjih hlapnih organskih molekul.

Predstavite nam instrument, ki ga najpogosteje ali najraje uporabljate pri delu.

Vedno so mi bili najljubši merilni sistemi, ki jih sami izdelamo s kombinacijo več instrumentov. To omogoča, da v meritvi zajamemo več informacij, na primer, spremljamo odvisnost merjene količine s spreminjanjem tlaka, temperature, električnega polja itd. Trenutno sem zelo navdušen nad postavljanjem sistema za merjenje adsorpcije plinov v tankih plasteh poroznih materialov, ki so debeli le nekaj sto nanometrov (nanometer je 0,000000001 metra). Takšnega sistema ne morete kupiti, ampak ga lahko sestavite iz posameznih instrumentov, pa še te je treba prilagoditi. Zato je razvijanje sistema zahtevno in dolgotrajno, na srečo pa imamo na raziskovalnem odseku izkušene raziskovalce in pridne nadobudne študente, kar je najboljši recept za dobro »juho«.

Kako bi povprečno razgledanemu v največ sto besedah razložili, kaj raziskujete?

Zadnja leta raziskave usmerjam predvsem v nanoporozne materiale, ki imajo osnovne gradnike (atome in molekule) urejene tako, da med njimi ostane prostor. V ta prostor, ki mu rečemo pore, se lahko ujamejo druge molekule, zato lahko takšne materiale uporabimo za senzorje plinov. Preučujemo različne spojine in načine zaznavanja za uporabo v elektronskem nosu.

Zakaj imate radi znanost?

Znanost vedno postavlja nova vprašanja in izzive, in če smo v raziskovanje pripravljeni vložiti nekaj truda, nas nagradi z odgovorom. Zadovoljstvo, ko se naučiš nekaj novega z upoštevanjem dosedanjega znanja, da neprecenljiv občutek.

Kaj dobrega bi vaše delo lahko prineslo človeštvu?

Trenutno raziskujemo uporabo nanoporoznih materialov v pametnih senzorjih hlapnih organskih molekul. To so takšni senzorji, ki znajo razločiti, katere spojine so v analizirani atmosferi in v kakšni koncentraciji. Če znamo to dobro narediti, lahko tehnologijo uporabimo za nadzor kvalitete zraka, svežine hrane, diagnostiko bolezni. Tako v aktualnem projektu raziskujemo, ali lahko z našim elektronskim nosom zaznamo raka zgornjih dihal z analizo izdihanega zraka.

Kdaj ste vedeli, da boste raziskovalec?

V raziskovalne vode naju je s sošolcem pri 11 letih potegnila učiteljica kemije. Ne spomnim se podrobnosti, ampak po nekem spletu okoliščin sva v raztopino modre galice dala železo, raztopina se je razbarvala in barva železa se je spremenila. Odkrila sva redoks reakcijo, ki sva jo razumela šele leta kasneje, vendar najine znanstvene radovednosti ni bilo več mogoče ustaviti. Kakšno leto kasneje so bili najini starši poklicani na zagovor v šolo, ker sva si zgradila vsak svoj laboratorij, in takrat je že bila jasna najina pot.

Kaj zanimivega poleg raziskovanja še počnete?

Med podoktorskim študijem je nekoliko eskaliralo moje zanimanje za specialty kavo, ki se je ustavilo šele pri lastnrm praženjem kave. Zaradi poklicne deformacije je moj kavni ritual na prvi pogled videti malo čudno (beri geekovsko), vendar so ga sodelavci in prijatelji (kot še kakšno drugo hibo) dobro sprejeli. Trenutno pa največ časa posvetim športnemu plezanju in alpinizmu.

Kaj je ključna lastnost dobrega znanstvenika?

Kombinacija radovednosti, iniciativnosti in vztrajnosti.

Katero bo najbolj prelomno odkritje ali spoznanje v znanosti, ki bo spremenilo tok zgodovine v času vašega življenja?

Težko reči, velik vpliv bo zagotovo imelo natančno napovedovanje fizikalnih lastnosti materialov s simulacijami, verjetno na kvantnih računalnikih.

Bi odpotovali na Mars, če bi se vam ponudila priložnost?

Za polet v vesolje takoj podpišem. Mars mi po drugi strani nikoli ni bil najbolj zanimiv planet. Ima sicer najvišjo goro v solarnem sistemu (22 km!), kar bi bil dober dosežek za važenje pred drugimi plezalci. Ampak če bi lahko izbiral in bi tehnologija to dopuščala, bi raje zavil proti Jupitrovim lunam.

Na kateri vir energije bi stavili za prihodnost?

Naslednji velik korak pri energiji bo prinesla fuzija, vendar je potrebnega še kar nekaj razvoja, da bo ta vir energije postal zanesljiv in komercialen. Do takrat bo naše energijske potrebe večinoma zagotavljala fisija (jedrska energija), na dislociranih lokacijah pa verjetno sončna energija.

S katerim znanstvenikom v vsej zgodovini človeštva bi šli na kavo?

Ob kavi bi se želel pogovarjati z Nikolo Teslo kot izumiteljem z neverjetnim opusom, kreativnostjo in inteligenco. Na pivo bi pa povabil Richarda Feynmana.

Katero knjigo, film, predavanje, spletno stran s področja znanosti priporočate bralcu?

Meni zelo zabavna knjiga je Izmera sveta Daniela Kehlmanna.

Česa ne vemo o vašem področju, pa bi nas presenetilo?

Kovino-organski materiali so posebna vrsta popolnoma umetnih nanoporoznih materialov, ki so bili ustvarjeni konec devetdesetih let. Zaradi posebnega principa sinteze, ki spominja na legokocke, je bilo do zdaj sintetiziranih že več kot 100.000 različnih spojin.