Αναζητούν τα υλικά για μια καλύτερη κοινωνία

Η επιστήμη των υλικών αποτελεί ένα ερευνητικό κομμάτι της παγκόσμιας επιστημονικής δραστηριότητας με δεκάδες εφαρμογές που επηρεάζουν την καθημερινή ζωή μας. Τα υλικά παίζουν, έπαιζαν και θα συνεχίζουν να παίζουν σημαντικό ρόλο στις τεχνολογικές εξελίξεις με κοινωνικό αντίκτυπο, όπως οι βιώσιμες ενεργειακές και περιβαλλοντολογικές τεχνολογίες, οι εφαρμογές νανοτεχνολογίας κ.ά.

Από τη μακρινή Νορβηγία, ο έλληνας καθηγητής Σπύρος Δίπλας με περισσότερα από 25 χρόνια ενασχόληση στη βασική και εφαρμοσμένη έρευνα στη μεταλλουργία, την επιστήμη και τεχνολογία υλικών, καθοδηγεί σήμερα στο εργαστήριό του μια ομάδα νέων επιστημόνων με το δικό τους όραμα. Και το όραμα αυτό αφορά μια καλύτερη κοινωνία. «Η 4η βιομηχανική επανάσταση και η ψηφιοποίηση της βιομηχανικής παραγωγής που βρίσκονται σε εξέλιξη, οι συνεχώς αυξανόμενες περιβαλλοντολογικές προκλήσεις και η αναγκαιότητα ανάπτυξης και λειτουργίας κυκλικής οικονομίας δημιουργούν επιπρόσθετα αντικείμενα και ερεθίσματα έρευνας και ανάπτυξης» λέει στα «ΝΕΑ» ο Σπύρος Δίπλας.

«Πέρα από τον κοινωνικοοικονομικό αντίκτυπο των παραπάνω εξελίξεων, για τον οποίο η διεθνής ερευνητική και πανεπιστημιακή κοινότητα δεν πρέπει να αδιαφορήσει αλλά να αναπτύξει αποτελεσματικές διακλαδικές συμπράξεις, υπάρχουν σοβαρές τεχνικές προκλήσεις που πρέπει επίσης να αντιμετωπιστούν με επιστημονικές συνέργειες» συνεχίζει. Και εξηγεί: «Ρομποτοποίηση και ψηφιοποίηση της βιομηχανικής παραγωγής, ανάπτυξη διεπαφών μεταξύ μηχανών και λογισμικού, διαλειτουργικότητα, ανάπτυξη υλικών για αισθητήρες σε απαιτητικές και δύσκολες εφαρμογές (υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις, διαβρωτικό περιβάλλον κ.λπ.), συσκευές και έξυπνα συστήματα αυτοματισμού, συσκευές παραγωγής, μεταφοράς και αποθήκευσης καθαρής ενέργειας, συστήματα καθαρισμού επιβλαβών αερίων, συστήματα ανακύκλωσης, συστήματα διαχείρισης αποβλήτων, διαχείριση μαζικών δεδομένων, τρισδιάστατη εκτύπωση είναι μερικά παραδείγματα σε έναν μακρύ κατάλογο».

Η ερευνητική ομάδα «Φυσική των Υλικών – Οσλο» και το εργαστήριο Προηγμένων Μεθόδων Χαρακτηρισμού Υλικών του νορβηγικού Ινστιτούτου SINTEF του Σπύρου Δίπλα κινούνται στο πλαίσιο του προγράμματος «Τεχνολογία για μια καλύτερη κοινωνία» (https://www.sintef.no/en/management-and-board/strategy/#/) και τα κύρια ερευνητικά πεδία τους είναι η ανάπτυξη προηγμένων υλικών βιώσιμων ενεργειακών και περιβαλλοντολογικών τεχνολογιών, καθώς και εφαρμογές νανοτεχνολογίας. «Παράλληλα αναπτύσσουμε επάρκεια σε βασικά επιστημονικά πεδία, όπως φυσική στερεάς κατάστασης, κβαντομηχανικές προσομοιώσεις / μοντελoποίηση, προηγμένες αναλυτικές τεχνικές, ψηφιοποιημένες βιομηχανικές διεργασίες κ.λπ. Τα εργαλεία που χρησιμοποιούμε είναι πειραματικά και υπολογιστικά σε συνδυασμό ή και από μόνα τους. Συνεργαζόμαστε ευρέως με άλλες ερευνητικές ομάδες, ινστιτούτα και πανεπιστήμια, καθώς και με την εγχώρια και ευρωπαϊκή βιομηχανία» λέει ο ίδιος.

«Η γνώση που παράγεται από το εργαστήριό μας χρησιμοποιείται για τον σχεδιασμό νέων υλικών, τη βελτίωση υπαρχόντων, την αποφυγή δομικών και λειτουργικών αστοχιών» εξηγεί ο Σπύρος Δίπλας. Ωστόσο, δεν έχει χάσει την επαφή του με την Ελλάδα σε ερευνητικό επίπεδο, καθώς είναι απόφοιτος του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Σήμερα είναι διευθυντής Ερευνας, εκτός από υπεύθυνος της ερευνητικής ομάδας «Φυσική των Υλικών», του ερευνητικού οργανισμού SINTEF και αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Χημείας και στο Κέντρο Επιστήμης Υλικών και Νανοτεχνολογίας του Πανεπιστημίου του Οσλο.

«Η δυνατότητα δωρεάν πρόσβασης στην Ανώτατη Εκπαίδευση είναι πάρα πολύ σημαντική» λέει ο ίδιος. «Το ελληνικό δημόσιο πανεπιστήμιο, παρά τις όποιες αδυναμίες (κατά βάση οικονομικές), είναι χώρος παραγωγής υψηλής ποιότητας επιστημονικού δυναμικού με ισχυρό βασικό υπόβαθρο και περίσσευμα ταλέντου, προσόντων και αριστείας. Ετσι συνεργαζόμαστε ευρέως με ελληνικά πανεπιστήμια, και συγκεκριμένα τα Τμήματα Μηχανικών Μεταλλείων – Μεταλλουργών Μηχανικών, Χημικών, Ναυπηγών και Ηλεκτρολόγων Μηχανικών του ΕΜΠ, Μηχανολόγων Μηχανικών (Εργαστήριο Αεροναυπηγικής) και Πολιτικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών, το Τμήμα Υλικών του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων, το Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας και τα ερευνητικά ινστιτούτα Δημόκριτος και ΙΤΕ. Εχουμε επίσης επαφές με το Τμήμα Μηχανολόγων του Αριστοτελείου και με τα νεοσυσταθέντα Πανεπιστήμια Δυτικής Αττικής και Δυτικής Μακεδονίας». Και καταλήγει περιγράφοντας τις «γέφυρες» μεταξύ των ανώτατων ιδρυμάτων διεθνώς στον τομέα του, λέγοντας ότι το εργαστήριό του συνεργάζεται ακόμα με πανεπιστήμια και ερευνητικά ινστιτούτα σε όλο τον κόσμο.

Matthias Schrade

Στη βιομηχανία και στις συγκοινωνίες, περισσότερο από το 70% της συνολικής πρωτογενούς ενέργειας χάνεται ως θερμότητα. Τα θερμοηλεκτρικά υλικά μπορούν να μετατρέψουν ένα σημαντικό μέρος αυτής της θερμότητας σε χρησιμοποιήσιμη ηλεκτρική ενέργεια, να αυξήσουν έτσι την ενεργειακή απόδοση και να μειώσουν εκπομπές αερίων. Χρησιμοποιούμε συνδυασμένες θεωρητικές και πειραματικές προσεγγίσεις για την ανακάλυψη νέων υλικών με ιδιότητες που συμβάλλουν στη βελτίωση της αποδοτικότητας υπαρχόντων υλικών.

Ο Matthias Schrade είναι νέος ερευνητής SINTEF

Marta Benthem

Η έρευνα με την οποία ασχολούμαι αναφέρεται στην κατασκευή ηλεκτρονικών συσκευών βασισμένων στο γραφένιο. Χρησιμοποιώ τεχνολογία αιχμής, διαθέσιμη στη SINTEF και το Πανεπιστήμιο του Οσλο. Στόχος μας είναι να διερευνήσουμε τις ιδιότητες των δισδιάστατων υλικών όπως το γραφένιο, τα οποία είναι πολλά υποσχόμενα για μελλοντικές τεχνολογικές εφαρμογές. Η ενεργός συμβολή μου σε αυτόν τον αναπτυσσόμενο τομέα είναι πολύ συναρπαστική, ειδικά ως μέλους μιας ενθουσιώδους ερευνητικής ομάδας με υψηλά ερευνητικά κίνητρα.

Η Marta Benthem είναι μεταπτυχιακή φοιτήτρια