Slovenský MacGyver: Aktuálne vyrábame najviac automobilov v prepočte na obyvateľa, ale najmenej prispievame k ich vývoju

Sám seba charakterizuje ako inžiniera mechatronika, ktorý pracoval pre ropákov, rozbiehal závod, získal doktorát z automatizácie, nakoniec skončil ako aplikovaný fyzik s urýchľovačom. “Výraz „inžinier“ nevnímam len ako titul, je to niečo, čo vyjadruje moju osobnosť,” hovorí v rozhovore pre Eductech vedúci urýchľovačového laboratória Pavol Noga,   z Ústavu výskumu progresívnych technológií Materiálovo-technologickej fakulty STU.

Nanotechnológie zažívajú zlatú éru

Pracujete na Ústave výskumu progresívnych technológií. Pochopiteľná, laická otázka: čo sú to progresívne technológie?

„Progresívne technológie“ sú vlastne akékoľvek, ktoré majú za cieľ prinášať pokrok. U nás na pracovisku to znamená, že máme iónové urýchľovače a zariadenia na prácu s tenkými povrchovými vrstvami. Tieto vrstvy sú hrubé tak do zopár mikrometrov, čiže asi 10 až 100-krát tenšie ako ľudský vlas. S takými zariadeniami sa dajú robiť pekné a tiež užitočné veci (napríklad dnes už skoro každý má na okuliaroch antireflexnú vrstvu). A keďže oblasť nanotechnológií práve, povedzme, zažíva niečo ako „zlatú éru“, tak nie je zlé pritom byť a skúsiť to spolutvoriť.

Inak, samotný iónový urýchľovač vymysleli už pred asi 90 rokmi, pán van de Graaff na svoj vysokonapäťový generátor požiadal patent už v roku 1931, v tom istom roku aj páni Cockroft a Walton, na ktorých princípe funguje aj ten náš, ibaže s vylepšeniami z 90. rokov.

Má Slovensko dostatočné kapacity na takýto výskum?

Urýchľovače a im príbuzné technológie sa najviac využívali a stále využívajú v elektrotechnickom priemysle a ten u nás po roku 1989 prakticky úplne zanikol a s ním zákonite aj príslušná expertíza. Na Slovensku v tejto oblasti chýba trh (čiže odberatelia a priemysel, ktorí by to potrebovali), pričom sa nemusí sústrediť na elektrotechniku, aplikácií je mnoho aj iných (napríklad aj oteruvzdorné vrstvy do ložísk), aj keď ide o vysoko špecializované veci. Toto sa musí znova vytvoriť a preto potrebujeme novú krv a nových nadšených ľudí, ktorí to budú rozvíjať. Stále sa skloňujú „inovácie“, ale kým sa reálne nepodporia (nemyslím tým len peniaze, ale aj stratégiu či víziu), ostanú len vzletným heslom. Aktuálne síce vyrábame na svete najviac automobilov v prepočte na obyvateľa, ale zároveň asi najmenej prispievame k ich vývoju, keby sme osobohodiny slovenskej práce v tomto vývoji prepočítali na jedno auto.

Urýchľovače sú len nástroj, ideu dáva človek

Máme aj na Slovensku urýchľovače častíc?

Máme ich niekoľko. Dva máme my v laboratóriu: jeden „malý“, s napätím 500 kV a jeden „veľký“, tzv. Tandetron s napätím 6 MV; jeden, 3MV Pelletron, je na FMFI UK a dva majú v Piešťanoch na Fyzikálnom ústave SAV, 2 MV Tandetron a 250 kV urýchľovač. Ešte tu máme 5 MV elektrónový urýchľovač v Trenčíne, ktorý je využívaný predovšetkým na sterilizáciu a potom tie medicínske, ktoré v zásade slúžia liečbe rakoviny, napríklad cyklotrón v Bratislave, ktorý vyrába rádionuklidy pre diagnostiku, synchrotrón v Ružomberku, ktorý plánujú nasadiť na protónovú terapiu, ako aj urýchľovače v nemocniciach pre rádioterapiu, o ktorých už nemám prehľad.

Naše laboratórium sa venuje predovšetkým modifikácii a analýze materiálu, laboratórium FU SAV je zamerané na výskum v oblasti jadrovej fyziky a laboratórium FMFI UK zasa na urýchľovačovú hmotnostnú spektrometriu, čiže hľadanie veľmi malých množstiev rôznych izotopov (kto pozná datovanie pomocou izotopu ¹⁴C, tak to je ono, ale robí sa to aj s inými prvkami a aj pre iný účel, ako datovanie). Takže si myslím, že máme každý svoje dosť rozdielne pole pôsobnosti. S FU SAV a šéfom laboratória Martinom Venhartom aj užšie spolupracujeme. Keďže niektoré systémy našich strojov sú rovnaké alebo kompatibilné, vieme si vzájomne pomôcť a tiež sme už robili aj spoločný experiment.

 

Pomáhajú urýchľovače spoznávať aj nové, progresívne materiály?

Nové určite, či budú aj na niečo užitočné alebo posunú nejakú oblasť techniky niekam, to sa ukáže až časom. Urýchľovače sú len nástroj, ideu dáva človek. Pomocou urýchľovača vieme meniť vlastnosti nejakého základného materiálu a to buď vnesením nejakého prvku do jeho povrchu, ktorý by sa tam inak nedostal, alebo zmenou jeho štruktúry „bombardovaním“ povrchu. Robíme niečo, ako keď do postavenej steny chceme dostať kovové gule a vnášame ich tam ostreľovaním z dela, akurát na úrovni atómov. Toto sa najviac používa v elektrotechnike pri výrobe polovodičových súčiastok – tranzistorov, mikročipov, procesorov – aj tých v smartfóne či počítači, alebo náramkových hodinkách.

Prečo ale nevnášať už počas výstavby? Áno, to je ideálny prípad, ale niekedy to počas výstavby jednoducho nejde – napríklad v tekutom betóne tie gule klesnú na dno. Urýchľovače sú drahá technológia a kto nájde postup, ako tú elektroniku vyrábať kompletne bez nich, bude bohatý (úsmev). To by bolo revolučné.

Ako sa dajú urýchľovače ďalej využívať?

Pomocou bombardovania vieme testovať, ako na materiál vplýva žiarenie, napríklad, či je vhodný na použitie pre jadrový reaktor, alebo do satelitu na obežnú dráhu. Sledujeme, aké poškodenie bombardovanie spraví, alebo ako sa ten materiál vie sám „liečiť“ a na základe týchto poznatkov „ladiť“ vlastnosti materiálu.

Tiež vieme vyrobiť špeciálne izotopy alebo rádioizotopy, ktoré sa používajú napr. ako značkovače. Najznámejšie je použitie v medicíne na diagnostiku rakoviny, tzv. PET diagnostika (positron emmission tomography). Menej známe je to, že sa rádioaktívne izotopy používajú na testovanie oteruvzdornosti či životnosti mechanických súčiastok, ktoré už sú super-oteruvzdorné a bežné testovanie, kým by bol oter merateľný, by trvalo veľmi dlho. Netreba sa obávať, v tomto prípade sa použije rádioaktívneho materiálu tak málo, že to môžeme chytať rukami. Viac nás ožiari v lietadle, na horách, či v jaskyni.

A nakoniec, pomocou rôznych detektorov navešaných na experimentálnej komore pripojenej k urýchľovaču vieme merať žiarenie a uletujúce častice zo zrážok našich iónov so vzorkou a pomocou nich zistiť, z čoho sa vzorka skladá a to veľmi citlivo. Zisťujeme aj stopové množstvá prímesí prvkov a dokonca vieme rozlíšiť aj jednotlivé izotopy.

Inžinier je jednou nohou v base

Čo Vás, osobne, priviedlo na dráhu vedca a výskumníka?

Moja dráha nebola tak celkom priama. Otec je síce vedec a to nie hocijaký, patrí vo svojom odbore medzi svetovú špičku, tak by to mohlo vyzerať, že som jednoducho išiel v jeho šľapajách (až na tú svetovú špičku, na ktorú zatiaľ nemám ani zďaleka). Mňa však lákalo čosi iné. Ako dieťa som chcel vyrábať autá a mať na to vlastnú firmu (úsmev). No riešenie praktických problémov in-situ len s tým, čo mám práve k dispozícii, á la MacGyver, to bolo a je moje. Na gymnáziu, keď som podal prihlášku len na Strojnícku fakultu STU, na mňa pozerali trochu divne, keďže ma tak trochu už videli na matfyze. Zaujímali ma stroje, tak som tam išiel.

Po doštudovaní mechatroniky na SjF STU som nastúpil na doktorandské štúdium v odbore automatizácia, ktoré som po troch rokoch nechal. Necítil som sa tam dostatočne užitočný, teda až na výučbu, ktorú som mal rád a mal som aj pozitívnu spätnú väzbu od študentov.

Ako Váš príbeh pokračoval?

Jedného dňa som prišiel na vrátnicu inžinierskej firmy, ktorá sídlila dve ulice od domu, kde som býval, a spýtal som sa na možnosti zamestnania. Oni ma okamžite zobrali, lebo im chvíľu predtým odišiel posledný človek s mojou špecializáciou. Tak som sa dostal do sveta projekcie (rozumej, projektovanie meracích, riadiacich a bezpečnostných systémov). Už na pohovore som dostal otázku, či by mi nevadilo hneď na začiatku ísť služobne na mesiac do Paríža, do francúzskej pobočky, kde daná profesia mala „hlavný stan“ (v projekčných podnikoch sú oblasti projektu rozdelené do jednotlivých profesií – stavebná, elektro, klimatizácia, proces, bezpečnosť, meranie a regulácia atď.) Dalo sa to odmietnuť? (úsmev) Tak som mesiac po nástupe letel do Paríža a následne asi pol roka lietal hore-dole. Zistil som, že pracujem na megaprojekte v ropnom priemysle. O takýchto projektoch sa robia na Discovery channel dokumenty.

Asi rok po nástupe som potom šiel to, čo sme „kreslili“, aj realizovať priamo na stavbu závodu do Kazachstanu, kde som strávil dva roky. Na stavbe som riešil všetky možné problémy súvisiace s realizáciou, od zapájania káblikov na svorkovniciach, až po „haváriu“ parogenerátora. No a ako nám jeden z vyučujúcich vravel, „inžinier je vždy jednou nohou v base“, som zažil na vlastnej koži, keď som musel rozhodovať o veciach, ktoré mali aj vážne (ekonomické, či bezpečnostné) následky a to sa nedá ako počítačová hra uložiť, pozrieť čo sa stane a keď sa nepodarí, tak pokračujem tam, kde som si to pred tým rozhodnutím uložil. Pamätám si, ako za mnou prišli, že potrebujú premiestniť detektor úniku plynu, ktorý sledoval, či sa nejaký „oblak“ výbušného plynu niekam hýbe, a mal som rozhodnúť kam. No, ostávalo mi len študovať, prečo a kde sa to má umiestniť a potom rozhodnúť. A je to tam doteraz tak a za riešením si stojím.

Je to obdobie, z ktorého stále veľa čerpám aj profesionálne, aj ľudsky.

Prečo?

Interakcia s domácimi, ktorí, keď cítili, že ich beriem ako seberovných a nevyvyšujem sa nad nimi, bola veľmi obohacujúca a boli ku mne otvorení a priateľskí. Tak sme spolu aj radi trávili čas a táto medzikultúrna výmena, okrem iného, aj na katolíckej misii v Atyrau, kde som po nedeliach dobrovoľnícky učil lokálnu mládež cudzie jazyky, mi dala veľa do života. Naučil som sa aj po rusky a stále tam mám priateľov.

Počas pôsobenia v Kazachstane som sa oženil, manželku mám zo Slovenska (úsmev) a keďže manželia majú žiť spolu a chcel som vidieť vyrastať svoje deti, (a to nenahradí žiaden peniaz, akokoľvek lákavý by bol) chystal som sa vrátiť na Slovensko. Do toho prišla nečakaná a veľmi zaujímavá ponuka môjho bývalého šéfa na SjF STU, tak návrat do akademického prostredia bol jasný. Podmienkou však bolo dorobiť si doktorát, čo bolo celkom vtipné, lebo som dizertačku písal v obrovskom časovom strese, ale stihol som, aj obhájil a nastúpil som na ten istý ústav, odkiaľ som tri roky predtým odišiel. Po asi dvoch rokoch bolo na MTF STU vypísané výberové konanie na pracovníkov, pre práve budovaný vedecký park. No a „iónové technológie“ znelo fascinujúco, na SjF projekt končil, tak som sa prihlásil. A vybrali ma. Čo znamenalo ísť na školenie na dva roky do Nemecka, do Drážďan. Zobral som aj rodinu, mali sme vtedy akurát 1,5 ročného syna a druhý sa počas toho narodil.

Čo ste robili v Nemecku?

V Drážďanoch som sa venoval iónovej optike a urýchľovačovej hmotnostnej spektrometrii, pomocou ktorej geológovia hľadajú prítomnosť vzácnych prvkov v rôznych horninách a identifikujú potenciál ich prípadného ťaženia, keďže nám ich Čína už nechce predávať, a z niektorých afrických krajín ich získavanie je sprevádzané nehumánnymi podmienkami v baniach a nútenou či detskou prácou, čo, samozrejme, kupovať nechceme.

Po návrate na Slovensko som sa stal vedúcim urýchľovačového laboratória. Tu pracujem doteraz a snažím sa s tým robiť niečo užitočné. A zháňať ľudí a peniaze na to (úsmev).

Takže, inžinier mechatronik, ktorý pracoval pre ropákov, rozbiehal závod, získal doktorát z automatizácie, nakoniec skončil ako aplikovaný fyzik s urýchľovačom.

Priveľa múdrych ľudí pracuje na tom, aby ľudia klikali na reklamy

Ako by ste mladých motivovali pre štúdium, napríklad techniky, či všeobecne materiálov a technológií?

Elon Musk v jednom rozhovore povedal: “Too many smart minds are working on making people click on ads!” („Priveľa múdrych ľudí pracuje na tom, aby ľudia klikali na reklamy.“) To je smutná pravda a treba sa aj zamyslieť nad užitočnosťou svojej činnosti.

My, technici a inžinieri, naozaj nie sme odkázaní na bezduché činnosti, možno tam nie je najviac peňazí za najkratší čas, ale zábavy, užitočnosti a potrebnosti pre svet tam teda nechýba. Kto môže o sebe povedať, že „toto som navrhol ja“ a tu to stojí, alebo sa hýbe a ľudia to používajú? (Povedať o sebe, že som vyvinul super algoritmus na to, aby všetci na reklamu klikali, už nie je príliš príťažlivé, o tom by som radšej bol ticho (úsmev). Inžinieri budú vždy potrební a dobrý inžinier, ktorý je aj ochotný prevziať zodpovednosť, bude vždy žiadaný a nikdy nebude mať problém zamestnať sa.

Osobne výraz „inžinier“ nevnímam len ako titul, je to niečo, čo vyjadruje moju osobnosť. „Doktor“, ako ma niektorí oslovujú, mi vôbec nesedí, aj keď som PhD.

Foto: Archív P. Nogu