Innovízió - 2010. december 14.

Témák:

Dr. Kónya Zoltán, Dr. Kukovecz Ákos: Szén nanocső alapú érzékelők

Dr. Vajda Róbert, Máder Attila, K. Horváth Eszter Dr.: Szigetek: kutatási téma diákoknak

Dr. Kovács Kornél: Környezetvédelem és biohidrogén

Az Innovízió adása Windows Media Video formátumban itt tekinthető meg:
(180p, 240p, 360p, 480p, 720p, 1080p)

Megjegyzés: Az Internet elérés sávszélessége, a számítógép teljesítménye és a monitor felbontása alapján válasszon a fenti lehetőségek közül!


Dr. Kónya Zoltán, Dr. Kukovecz Ákos: Szén nanocső alapú érzékelők

 

Tanszékünk már nem sokkal felfedezésük után, az 1990-es évek második felében bekapcsolódott a szén nanocsövek kutatásába. Ennek az érdekes és sokszínű anyagnak számtalan gyakorlati alkalmazási lehetősége van, ezek egyike az érzékelők készítése. Szén nanocső alapú érzékelők fejlesztésére 2006-2009 között az Európai Unió 6. Kutatási Keretprogramjából támogatást nyertünk. A sikeresen megvalósított projekt fő hangsúlya az érzékelő szelektivitásának növelésén volt, amit a szokványostól eltérő módon, az érzékelő zajának elemzésével értünk el. Ebben fontos szerepe volt Heszler Péter, Gingl Zoltán és Mingesz Róbert szegedi fizikus kollégáknak is.

A legtöbb természettudós igyekszik kerülni a zajos méréseket: sokszor megmérjük ugyanazt, így a véletlenszerű zajok kiátlagolhatók. A szenzorika szempontjából fontos felismerés azonban, hogy a zaj bizonyos komponensei valójában értékes egyedi mintázatok, csak nem tudjuk őket egyesével kiolvasni. Ha például egy szén-monoxidot is tartalmazó gázelegyet átvezetünk egy szén nanocső hálózaton, akkor a szén-monoxid a hálózat bizonyos helyein meg fog kötődni, és ott lokálisan megváltoztatja a hálózat elektromos tulajdonságait. Bizonyos nanocsöveken jobban megkötődik, mint másokon, de ezt egyesével nem lehet kimérni, így az egész hálózaton mért bruttó ellenállás-változás nem lesz igazán jellemző a szén-monoxidra. Viszont az adszorpció miatt megváltozik a szenzor elektromos jelének zaja is: megjelenik egy mintázat benne, ami korábban nem volt ott. Ha szén-monoxid helyett például ammóniát vezetünk ugyanarra a nanocső hálózatra, akkor az ammónia máshol kötődik meg, mert más az elektronszerkezete. Ezért mikroszkopikusan más kölcsönhatások alakulnak ki a gáz és a nanocsövek között, és kicsit megint megváltozik a zajmintázat. A szén-monoxid és az ammónia zajmintázatát pedig megfelelő méréstechnikai és matematikai háttérrel már jól meg lehet különböztetni egymástól. Ezzel a módszerrel sikerült a projekt céljait elérnünk, és nagyon szelektív szenzort előállítanunk.

 


Dr. Vajda Róbert: Szigetek: kutatási téma diákoknak és hallgatóknak

A szigetek kombinatorikai problémája egy olyan véges optimalizálási probléma, amelynek vizsgálata minden korosztály számára tartogathat érdekes kérdéseket és eredményeket, ezért kitűnő mini matematikai kutatási-projekt. Az alábbiakban két fontos didaktikai aspektust emelünk ki a feladatkörrel kapcsolatban.

Egyrészt mivel az alapprobléma jól skálázható és paraméterezhető, a fiatal diákoknak és hallgatóknak lehetőségük nyílik az önálló definíció- és fogalomalkotásra a probléma vizsgálata közben. Másrészt a probléma véges diszkrét volta miatt számítógépek segíthetnek a terület feltérképezésében: a számítógépes környezetben a hallgatók a szigetrendszerekhez kapcsolódó konkrét reprezentációk és konfigurációk vizsgálatával fogalmazhatják meg észrevételeiket, kérdéseiket és sejtéseiket. Sőt, általános matematikai tételek igazolásánál is segíthetnek, ötleteket adhatnak egyes matematikai szoftvercsomagok.

A Bolyai Intézetben Czédli Gábor téglalap-szigetekre vonatkozó eredménye nyitotta meg az utat a kérdéskör kutatása előtt és számos kolléga -- köztük Hajnal Péter, K. Horváth Eszter, Máder Attila – ért el tudományos eredményt a témában. Az egyik témával kapcsolatos legfrissebb cikk sok ábrával on-line is elérhető mindenki számára (Máder-Vajda: Elementary Approaches to the Teaching of the Combinatorial Problem of Rectangular Islands)

http://www.springerlink.com/content/800k1860370231q5/fulltext.html


Dr. Kovács Kornél: Tiszta, megújuló energiahordozó a biohidrogén

A legegyszerűbb kémiai szerkezettel rendelkező molekulára, a hidrogénre (H2) ma már világszerte úgy tekintenek, mint az egyik olyan energiahordozóra, amely az emberiség fenntartható fejlődése érdekében képes lesz kiváltani a fosszilis energiahordozókat. Az ismert gáz halmazállapotú üzemanyagok közül egységnyi tömegre vonatkoztatva a H2 rendelkezik a legnagyobb energia tartalommal (143 GJ tonnánként). Ha a H2-t megújuló forrásokból állítjuk elő, használata megszabadíthat bennünket a globális felmelegedés okozta környezeti katasztrófáktól és megszüntetheti sok háborús konfliktus kiváltó okát. A hosszabb távra tervező országok növekvő és tekintélyes összegeket költenek a H2 gazdaság bevezetését elősegítő kutatásokra, fejlesztésekre, demonstrációs projektekre és a szükséges infrastruktúra kiépítésére.

Az élő szervezetek különböző utakon termelhetnek jelentős mennyiségű H2-t. Ezek közül több önmagában vagy kombinálva a mai tudásunk alapján is képes gazdaságosan megújuló H2 termelésre. Például egy ilyen rendszer ipari kifejlesztésére vállalkozott az a 11 országban működő 24 kutató-fejlesztő és ipari partner, akik az EU támogatásával a biomasszát kétlépcsős fermentációval alakítják át hidrogénné. A konzorcium tagjaként mindkét fermentációs lépésben szerepet kapó mikróbák “okosításában”, azaz új, hatékonyabban és stabilabban dolgozó mikróbák előállításában részt vállalt a Szegedi Tudományegyetem Biotechnológiai Tanszékén dolgozó csapat. Jelenleg a technológia élettartamának növelése, a működési stabilitás növelése és léptéknövelő ipari fejlesztés folyik.

 

 

 

Az Egyetem neve:
Szegedi Tudományegyetem
Rövidített megnevezése: SZTE
Székhelye: Szeged, Dugonics tér 13.
Postacíme: 6720 Szeged, Dugonics tér 13.
Központi telefonszáma: (62) 544-000

C_evszammal

Az egyetem megnevezése külföldi kapcsolataiban:
latinul:
Universitas Scientiarum Szegediensis
angolul:
University of Szeged
németül:
Universität Szeged
franciául:
Université de Szeged

Az egyetem alapítója:
Országgyűlés

Az egyetem felügyeleti szerve:
Emberi Erőforrások Minisztériuma