Kovy využíva ľudstvo už niekoľko tisícročí a zliatiny na báze medi a železa významne ovplyvnili dejiny. Najnovšie výskumy v oblasti kovov prinášajú prelomové poznatky o ich štruktúre. V ostatných desaťročiach však nastal nevídaný rozvoj aj iných materiálov, ktoré sa presadzujú v technickej praxi.
„Vo svetle rozvoja polymérov, keramiky, skiel a ďalších pokročilých materiálov viacerí odborníci naznačujú, že sa končí kovová doba a začína sa doba materiálov.“
Prof. Ing. Jozef Janovec, DrSc., pôsobí ako profesor na Slovenskej technickej univerzite v Bratislave, konkrétne
na Materiálovotechnologickej fakulte so sídlom v Trnave. Počas svojej viac ako 30-ročnej odbornej kariéry pôsobil aj v Ústave materiálového výskumu SAV v Košiciach, Max-Planck-Institut für Eisenforchung v Düsseldorfe v Nemecku, na Osaka University v Japonsku a v Inštitut za kovinske materiale in tehnologije v Ľubľane v Slovinsku. Je autorom 80 vedeckých prác v karentovaných časopisoch a doteraz vychoval šesť doktorandov.
V profesiách, ako je napríklad fyzik, chemik, lekár či historik, si vieme predstaviť, čím sa zaoberajú. Čomu sa však venuje odborník na materiály?
Materiálové vedy majú multidisciplinárny charakter. Okrem viacerých fyzikálnych a chemických odborov v sebe zahŕňajú aj ďalšie vedné odbory: strojárstvo, stavebníctvo, hutníctvo, elektrotechniku, elektroniku, letecký a kozmický výskum. Neraz je preto takmer nemožné nájsť deliacu čiaru medzi klasickými vednými disciplínami a materiálovými vedami. To malo v minulosti za následok, že dosiahnutý vedecký pokrok sa pripisoval skôr klasickým vedným disciplínam než materiálovým vedám. Čoraz viac špičkových slovenských vedcov však nachádza v materiálových vedách spoločnú platformu pre svoju bádateľskú činnosť, a to je podľa mňa presvedčivým dôkazom o presadzovaní sa materiálových vied v spoločnosti.
Budúcnosť každého vedného odboru závisí aj od kvality mladých vedcov. Majú stredoškoláci možnosť oboznámiť sa s materiálovými vedami?
Pre rozvoj materiálových vied by bolo prospešné, keby sa do osnov všeobecnovzdelávacích aj vybraných odborných stredných škôl zaradili predmety ako náuka o materiáloch, nanomateriály, biomateriály alebo pokročilé materiály a technológie. To by som však asi chcel veľa. V najbližších rokoch by stačilo, aby sa priemerná úroveň vedomostí dnešných maturantov z matematiky, fyziky a chémie dostala na úroveň porovnateľnú s vedomosťami ich predchodcov spred 15 až 20 rokov.
Vaše odborné vymedzenie je široké, na akú oblasť sa najviac zameriavate vo svojom výskume v poslednom období ?
Najväčšiu motiváciu v posledných rokoch nachádzam v štúdiu štruktúrne komplexných kovových zliatin a tiež pások z vysokoteplotných supravodičov. Prvú z tém považujem nielen za odborne zaujímavú, ale aj potenciálne prelomovú z hľadiska klasifikácie kovov. Historicky sa vyvinul názor, že kov, respektíve zliatina, je lesklý, spravidla kujný materiál, ktorý dobre vedie elektrický prúd a teplo, napríklad meď, bronz, oceľ. Napriek tomu, že niektoré zliatiny ako bronz, mosadz, liatina, oceľ a ďalšie pozná ľudstvo už tisícky rokov, v súčasnosti predstavujú len malú časť známych kovových systémov. Neporovnateľne väčší podiel pripadá na takzvané komplexné kovové zliatiny, ktorých systematické mapovanie sa začalo len nedávno a ešte potrvá, kým bude uspokojivo ukončené. Pre prax je dôležité, že ich komplexná štruktúra umožňuje, aby sa malými zásahmi do štruktúry modifikovali elektrické, tepelné, optické, povrchové aj mechanické vlastnosti týchto zliatin. Takéto ovplyvňovanie vlastností je príkladom uplatnenia koncepcie takzvaného materiálového dizajnu, keď požadované úžitkové vlastnosti materiálov dosahujeme cielenou úpravou vnútornej štruktúry.
Naznačujete, že výsledky štúdia komplexných kovových zliatin môžu spôsobiť prelom v klasifikácii kovových systémov?
V histórii vedy sa už neraz stalo, že to, čo sa objavilo ako prvé, sa automaticky považovalo za všeobecné a neskôr objavované odlišné skutočnosti sa považovali za špecifické. Časom sa však môže ukázať, že špecifické riešenia začínajú dominovať a že existujú medzi nimi jasné, pôvodne nepozorované, súvislosti. Vtedy nastáva okamih, keď je vedecká komunita ochotná pripustiť, že to, čo bolo pôvodne všeobecné, je vlastne špecifické, a obrátene. Myslím si, že nie sme ďaleko od doby, keď sa komplexné kovové zliatiny s prevažne funkčnými aplikáciami začnú považovať za všeobecné kovové systémy. A pomerne vzácne, ale v praxi už tisícky rokov používané technické zliatiny, sa dostanú do pozície špecifických kovových systémov. Ukazuje sa tiež, že kovy, ktoré dominujú v technickej praxi už tisícky rokov, sa v svetle nevídaného rozvoja polymérov, keramiky, skiel a ďalších pokročilých materiálov postupne stanú len bežnou skupinou užitočných materiálov. Viacerí významní odborníci vo svojich štúdiách už naznačili, že sa končí kovová doba a začína sa doba materiálov.
Prejdime k druhej oblasti vášho záujmu, k štúdiu pások z vysokoteplotných supravodičov…
Supravodivé pásky sa používajú ako výkonné vodiče elektrického prúdu zatiaľ len pri nízkych teplotách. Môžu byť aj elektromagnetmi, v ktorých sa vzhľadom na dosiahnuteľnú hustotu magnetického toku vytvárajú únosné tepelné straty. Náš kolektív sa zaoberá charakterizáciou mikroštruktúry, skúšaním mechanických vlastností a spájaním vybraných vysokoteplotných supravodivých pások na báze oxidov, ktoré sú v supravodivom stave už pri teplote kvapalného dusíka. Spomínaný výskum má veľký praktický význam, lebo podľa našich zistení funkčné vlastnosti supravodivých pások závisia aj od podmienok, ktorým sú počas výroby aj prevádzkového zaťaženia vystavené.
Počas svojej profesionálnej kariéry ste strávili päť rokov na špičkových zahraničných pracoviskách. Ako vás to ovplyvnilo?
Podľa mňa slovenské vysoké školy zaostávajú za svetovým trendom hlavne v internacionalizácii každodenného života. Prejavuje sa to nedostatočným zastúpením zahraničných odborníkov v radoch vysokoškolských pedagógov a výskumníkov, nezáujmom uchádzačov zo zahraničia o obsadzovanie riadiacich pozícií na slovenských vysokých školách, relatívne malým počtom zahraničných študentov a často len formálnym deklarovaním výučby v anglickom jazyku. Akoby sa väčšina slovenských vysokých škôl uzatvárala sama do seba, verila vo svoju výnimočnosť, uspokojila sa s cezhraničnou spoluprácou miesto plnohodnotnej medzinárodnej spolupráce. Som presvedčený, že vytvorenie finančného a organizačného rámca pre postupnú internacionalizáciu života na slovenských vysokých školách by veľmi prispelo k vyriešeniu väčšiny z týchto problémov.
Zhováral sa: Vladimír Ješko, redakcia QUARK
Foto: MTF STU Bratislava
Ilustrácie: Marcela Pekarčíková
Viac sa dočítate v časopise Quark (číslo 5/2015).
Uverejnila: ZČ