SZTE Info

Szabadegyetem–Szeged: Mi a különbség a makaróni és a spagetti között?

Kukovecz Ákos, az SZTE TTIK Kémiai Tanszékcsoport Alkalmazott és Környezeti Kémia Tanszék docense a nanotechnológiáról, a témában eddig elért eredményekről, valamint a szegedi kutatásokról beszélt a Szabadegyetem–Szeged október 16-i előadásán.

Cikk nyomtatásCikk nyomtatás
Link küldésLink küldés

Kukovecz Ákos már az előadás legelején leleplezte a címben felmerülő kérdést, hogy mi a különbség a makaróni és a spagetti között. A makarónit alkotó tészta csőszerű, amíg a spagettit hosszú tésztaszálak alkotják. Ezzel a hasonlattal vezette be a témát, hiszen a tésztafélék ezen tulajdonságai megfeleltethetőek a nanoszálak és a nanocsövek tulajdonságainak, de természetesen a méretük különbözik. Akkor nevezhetünk valamit nanoanyagnak, ha legalább egy irányban kisebb mint 100 nanométer. Hogy megközelítőleg érzékelhessük, mekkora az említett mérték, a docens elmondta: egy hajszál átmérője körülbelül 50 000 nanométer. Létezik, azonban egy másik definíciója is a nanoanyagnak: ha elkezdjük csökkenteni a méretét, és a tömbfázistól eltérőek lesznek az anyag tulajdonságai.

 

Feltehetjük a kérdést, hogy miért lehet hasznos a számunkra, ha valami ennyire apró. Az egyik magyarázat rendkívül kézenfekvő: ha az anyag kicsi, akkor kisebb pórusokba is befér. Emellett rendkívüli mértékben megnövelhető a felület, különösen, ha nanopórusos anyagról beszélünk. Egy átlag tárgynak a fajlagos felülete sokkal kevesebb 1 m2/g-nál, az imént említett nanopórusos anyagoké viszont 100-2000 m2/g is lehet. Többek között ezen tulajdonságok miatt fogalmaznak meg nagy elvárásokat a nanotechnológiával szemben. A fenntartható fejlődést szeretnék általa kialakítani, hiszen rengeteg energiatakarékos eljárás válik elérhetővé ezzel a technológiával. Napjainkban is rengeteg helyen alkalmazzák a nanotechnológiát. A gyógyszeriparban, a napvédő krémekben, az autók motorjaiban használatos kenőanyagokban, valamint az akkumulátorokban, mobiltelefonokban, számítógépekben, sőt még azon lufik anyagában is, melyek sokáig megtartják a bennük lévő gázt.

 

Az előadás során Kukovecz Ákos a nanotechnológia történelmét is bemutatta. Elárulta, hogy már régóta léteznek ilyen anyagok: példaként a Lycurgus-serleget említette, mely a Kr. u. 4. századból származik, és az anyagába beépült arany és ezüst nanorészecskéknek köszönhetően a színe attól függ, hogy melyik irányból éri a megvilágítás. A nanotechnológia tudományos története azonban ennél sokkal fiatalabb. 1959-ben R. Feynmann egy híres előadásában mondta ki, hogy „Alul még rengeteg hely van”. A nanotechnológia szóra viszont 1974-ig kellett várni, amikor egy japán mérnök, Norio Taniguchi használta a kifejezést. Mára már rendkívül fontos és elismert ágát képezi a tudománynak, hogy csak egy példát említsünk a közelmúlt eredményeiből, 2010-ben Andre Geim és Konstantin Novoselov fizikai Nobel-díjat kapott a grafén felfedezéséért.

 

A továbbiakban a címben is megjelenő egydimenziós nanoszerkezetekről volt szó. Először a nanoanyagok dimenzionalitásáról hallhattunk általánosságban. Tehát nulladimenziós, ha az anyag minden irányban nanoméretű, egydimenziós, ha két irányban nanoméretű és egy irányban makroméretű, ha pedig kétdimenziós a nanoanyag, akkor egy irányban nanoméretű, s két irányban makroméretű. Az egydimenziós nanoszerkezetek tulajdonságai rendkívül sokrétű felhasználást tesznek lehetővé. Ezek szemléltetésére Kukovecz Ákos néhány szemelvényt mutatott a közönségnek az eddigi tudományos sikerekből. Például ezek az anyagok rendkívül hegyesek. Sokkal hegyesebbek egy tűnél. Ez a tulajdonságuk lehetővé teszi, hogy a vízből el tudják távolítani a legkisebb olajcseppeket is. Továbbá hosszúak, és nagy a szakítószilárdságuk. Erre jó példa, hogy ezáltal az űrlift gondolata is felmerült a tudósokban. Érdekességképpen még egy Guiness-rekordot is felállítottak a nanotechnológia segítségével. A houstoni Rice Egyetem kutatói előállították a világ legfeketébb anyagát, mely a fénynek csupán 0,045 százalékát veri vissza. A védelem területén is kimagaslóak a nanotechnológia eredményei. A Juno Jupiter szondának az elektromos rendszereit is szénnanocsövek védik az elektrosztatikus feltöltődéstől. Emellett a golyóálló mellényeket is előszeretettel készítik szénnanocsövekből. Sőt, 2013 szeptemberében egy számítógépet is készítettek, ahol a szilíciumalapú félvezetőket szénnanocsövekkel helyettesítették. Igaz, ez a számítógép még csak kilohertzes órajellel dolgozik, de mindenképp figyelemreméltó eredmény a tudományos világban.

 

Az előadás végén a szegedi kutatásokról beszélt Kukovecz Ákos. Itt elsősorban szén- és titanát-nanocsövekkel, valamint titanát- és fémnanoszálakkal foglalkoznak. Vizsgálják ezek képződési mechanizmusát, átalakítását és alkalmazási lehetőségeit is.

 

Czakó Balázs

Cikk nyomtatásCikk nyomtatás
Link küldésLink küldés

SZTEmagazin

2017. december 06.

kiemelt_Dux_Laszlo

Biológia, kémia és fizika tantárgyból, valamint a Nobel-díjas rektor életéből, munkásságából áll össze évről évre az egyre népszerűbb SZTE Szent-Györgyi Tanulmányi Verseny kérdéssora. A zsűri elnökével, prof. Dr. Dux László tanszékvezető egyetemi tanárral a Szent-Györgyi-örökségről és a középiskolások versenyéről beszélgettünk.

SZTEtelevízió

2017. szeptember 13.

kiemelt_tanevnyito2017

Olyan jelentős fejlesztések előtt áll az SZTE, amelyekkel nemzetközi rangú kutatóegyetemmé válik – jelentette ki a rektor, igazolta példákkal a kormányt képviselő igazságügyi miniszter. A Szegedi Tudományegyetem 2017-2018-as tanévet nyitó ünnepségéről készült rövid videó itt megtekinthető.

Eseménynaptár

Eseménynaptár RSS

Rendezvénynaptár *

  • december 18.
    10:00 - 14:30
    A Paál Zoltán díj átadása. A Katalízis Munkabizottság elnökének megválasztása. Sápi András (SZTE Alkalmazott és Környezeti Kémiai Tanszék) – Tervezett Katalízis: Nano- és in-situ technológiákkal a nagy aktivitás és szelektivitás felé. Havasi Viktor (SZTE Alkalmazott és Környezeti Kémiai Tanszék, PhD munka bemutató) – Ritkaföldfémekkel dópolt stroncium-aluminátok hasznosítása a fotokatalízisben. Ádám Adél (SZTE Szerves Kémiai Tanszék) – Nikkel nanorészecskék előállítása, jellemzése és felhasználása katalizátorként SZTE Alkalmazott és Környezeti Kémiai Tanszék). Varga Gábor (SZTE Szerves Kémiai Tanszék) – Átmenetifém-aminosav komplex-CaAl-réteges kettős hidroxid kompozitok készítése, szerkezetvizsgálatuk és katalitikus alkalmazásaik. Mészáros Rebeka, Ötvös Sándor Balázs, Varga Gábor, Kocsis Marianna, Pálinkó István, Fülöp Ferenc (SZTE Gyógyszerkémiai Intézet) – Hatékony heterogén ezüst katalizátor fejlesztése terminális alkinek közvetlen nitrillé alakításához. Gyulavári Tamás Zsolt (SZTE Alkalmazott és Környezeti Kémiai Tanszék) – Látható fénnyel gerjeszthető titán-dioxidok előállítása és jellemzése. Musza Katalin (SZTE Szerves Kémiai Tanszék) – Cu/Cu2O nanorészecskék szintézise, jellemzése és katalitikus aktivitásuk egy kapcsolási reakcióban. Tungler Antal (MTA Energiatudományi Kutatóközpont) – Gyógyszeripari szennyvizek ártalmatlanítása és hasznosítása.
  • december 19.
    10:00 - 16:47
    Az MTA Elektrokémiai Munkabizottság tudományos ülésének programja: Janáky Csaba (SZTE) – Új eredmények és kutatási irányok a szegedi fotoelektrokémiában. Kormányos Attila (SZTE) – Vezető polimer alapú összetett elektródok fotoelektrokémiája. Samu Gergely Ferenc (SZTE) – Optikailag aktív perovszkit elektródok vizsgálata. Kovács Noémi (ELTE) – Titánötvözetek elektrokémiai stabilitásának vizsgálata kettős potenciodinamikus vezérlést alkalmazó módszerekkel. Szekeres Krisztina Júlia (ELTE) – Vezető polimerfilm elektródok elektrokémiai és morfológiai vizsgálata. Pap Sándor József (MTA Energiakutató) – Réz(II)-peptid komplexek tervezése O2 elektrokatalitikus termeléséhez. Péter László (MTA Wigner) – Cirkónium elektrolitikus hidrogénezése. Tóth Péter Sándor (SZTE) – Grafén és egyéb kétdimenziós nanoszerkezetek (foto)elektrokémiai vizsgálata. Pajkossy Tamás (MTA TTK) – Egyebek. A rendezvény szervezője: SZAB Kémiai Szakbizottság Fizikai Kémiai és Anyagtudományi Munkabizottság.
  • december 19.
    15:00 - 17:00
    SZAB Orvostudományi Szakbizottság Sprottudományi Munkabizottság.
  • *
    december 19.
    17:00 - 18:30
    Mikszáth Kálmántól kezdve Wass Alberten át Oravecz Imréig több író, illetve számos tanulmány tudós szerzője is foglalkozik az amerikai kontinensen diaszpórában élő magyarok helyzetével. Újszászi Ilona újságíró, az SZTE közkapcsolati koordinátora legújabb riportkönyvében családtörténetekkel válaszol a kérdésre: Hogyan lettek ők „amerikai magyarok”? A fotókkal, számokkal, tényekkel illusztrált könyvbemutatón szó esik az amerikai bevándorlási hullámok különbözőségeiről és tanulságairól, ami segítheti a napjainkban Európát érintő migrációs válság értelmezését is.