Salamon Péter, a Szilárdtestfizikai és Optikai Intézet, Komplex Folyadékok Osztály, Részben Rendezett Rendszerek Kutatócsoportjának munkatársa 2022-ben nyerte el a Magyar Tudományos Akadémia Bolyai János Kutatási Ösztöndíját, amelynek célja a kiemelkedő kutatás-fejlesztési teljesítmény ösztönzése és elismerése a fiatal kutatók körében, valamint az MTA doktora cím elnyerésére való felkészülés elősegítése.
Az alábbi interjúban az aktuális kutatási területéről, jövőbeni terveiről beszélgettünk, illetve arról, mit is ad neki a most elnyert, rangos elismerés.
– Milyen kutatási területtel foglalkozol?
– Lágy anyagok fizikájával, főleg folyadékkristályokkal foglalkozom.
– Miről szólt a pályázatod, amivel elnyerted a Bolyai ösztöndíjat?
– Egy nemrég felfedezett folyadékkristály fázis, a ferroelektromos nematikus kísérleti vizsgálata és az abban talált új jelenségek megértése a pályázatom célja. Ez egy nagyon különleges folyadék, melyben a hosszúkás alakú molekulák hosszú távú irányrendezettséggel bírnak, azaz szeretnek egy irányba állni és emellett az anyagnak egy ilyen irányú spontán elektromos polarizációja is van. Érdekesség, hogy a Nobel-díjas fizikus, Max Born a huszadik század elején egy elméleti munkájában leírt egy ilyen fázist, de több mint száz évet kellett várni ahhoz, hogy egy valódi ferroelektromos nematikus folyadékot találjon az emberiség. Ez az anyag nagyon érzékeny az elektromos térre, mellyel a molekulák iránya nagyon gyorsan beállítható, ami például újfajta kijelzőkben való alkalmazásra kínál lehetőséget. Jelenleg zajló munkánk során azt tapasztaltuk, hogy az elektromos térre való érzékenység olyan óriási, hogy a tér hatására a folyadék sima felszíne instabillá válik, és elektromossággal szabályozható, hosszú, fraktálszerű csápok nyúlnak ki a felszínből. Meg fogjuk azt is vizsgálni, hogy fordítva is működik-e az effektus, tehát lehetséges-e a folyadék mechanikai deformálásával elektromos áramot termelni, és ennek mekkora a hatásfoka. A folyadék viszkozitásának elektromos térrel való hangolhatóságát is kutatni fogjuk. Továbbá találtunk egy meglepő termomechanikai jelenséget, melynek mélyebb megértését is célul tűztem ki a pályázatban. Ezt a jelenséget egyébként teljesen véletlenül fedeztük fel amikor arra lettünk figyelmesek, hogy a mikroszkópban vizsgált cseppeket hűtve a hagyományos nematikusból a ferroelektromos fázisba történő átmenet után a cseppekben a folyadék elkezdett „magától” örvényleni. Kiderítettük, hogy az áramlás hajtóereje a cseppek alja és teteje közti kicsi hőmérsékletkülönbség, és az anyag piroelektromos tulajdonsága. A pályázatom címe: „Termoelektromos és elektromechanikai jelenségek vizsgálata ferroelektromos nematikus folyadékkristályokban”.
– Mit ad neked ez a díj, milyen motivációt, előrelépési lehetőséget nyújt ez a kutatói karriered szempontjából?
Az ösztöndíj jelentős anyagi támogatást ad, és visszajelzést az elbíráló kutatói közösségtől, hogy valószínűleg jó úton járok ahhoz, hogy a jövőben megszerezzem az MTA doktori címet, ami egyben a tudományos tanácsadói státusz elérését is jelentené.
– Mik a jövőbeni terveid?
– Szerencsére sikerült elnyernünk a kollégáimmal egy idén kezdődő fiatal kutatói OTKA projektet, melynek témája egybevág a Bolyaival. Örülünk, hogy így a következő négy évre biztosított a kutatásunk külső forrásból történő anyagi támogatása. A Bolyai és az OTKA témáját nagyon frissnek és ígéretesnek tartom, ezért a következő években csak a ferroelektromos nematikusok témájára szeretnék koncentrálni.
– Hogy látod, merre tart a kutatási területed? Milyen lehetőségeket látsz a következő 5 évben, esetleg hosszabb távon a tudományterületeden?
– A ferroelektromos nematikus folyadékok témája nagyon „forró”, ami miatt már erős nemzetközi verseny alakult ki a kutatásukban. Úgy hiszem, hogy ez az új típusú állapota az anyagnak alkalmazható lesz a gyakorlatban, például az optikában, de olyan különlegesebb hasznosítást is el tudok képzelni, mint az elektromosság hatására változtatható viszkozitás feszültséggel hangolható lengéscsillapítókban, illetve az elektronedvesítési, vagy lágy piezoelektromos tulajdonságai is ígéretesek. A téma fontosságát mutatja, hogy nagy cégek pl. a Merck is nagy erőkkel elkezdte a ferroelektromos nematikus anyagok kutatását, az anyagi paraméterek optimalizálását, ami szerintem azt jelenti, hogy az ipar is jelentős gazdasági potenciált feltételez. A kutatási területemen jelenleg ez az egyik legfontosabb új téma, mely még évekig időszerű lesz. Hosszabb távon a folyadékkristályok, akár a hagyományos nematikusok mikrofluidikai chipekben történő viselkedését tartom izgalmas kutatási területnek, melynek ugyancsak lehetnek alkalmazásai, melyek a folyadékkristályok külső terekkel való irányíthatóságát és a bennük megfigyelhető topológiai hibahelyeket használhatják ki. A területemen a korábbi években jellemző volt, hogy 5-10 évente felfedeznek egy új, érdekes szerkezetű, különleges tulajdonságokkal rendelkező fázist, mely aztán sokféle különböző szempont szerint képezte előre nem látható módon kutatások tárgyát a világ minden táján. Egy hasonló felfedezés persze nem jósolható meg, de valószínűsíthető, hogy előbb-utóbb bekövetkezik.
– Mi az, amit a legjobban szeretsz a szakmádban?
A legjobban azt szeretem, ha egy általunk épített egyedi kísérlet elkezd jól működni.
– Mit mondanál egy olyan fiatalnak, aki most szeretne természettudományos, fizikusi pályára menni?
– Bátorítanám, mert szép és nagyon sokrétű a fizikusi szakma, illetve egy fizikus diplomával vagy PhD-val nagyon sokféle dolgot lehet csinálni.
Kollégánknak a továbbiakban is sikeres munkát kívánunk!
