Marián Marton: 15 rokov výroby diamantov na Slovensku

02. 07. 2015

Ing. Marián Marton, PhD., vyštudoval Fakultu elektrotechniky a informatiky STU, kde sa v záverečných prácach venoval depozícii Ing. Marián Marton, PhD. Bol hosťom Bratislavskej vedeckej cukrárne, kde prednášal na tému 15 rokov výroby diamantov na Slovensku diamantových a diamantu podobných uhlíkových tenkých vrstiev. V súčasnosti sa ako výskumný pracovník venuje syntéze, analýze a možnostiam využitia širokého spektra nanomateriálov na báze uhlíka.

Diamant je kubická kryštalická forma uhlíka, ktorá z pohľadu fyzikálnych vlastností je unikátnym materiálom s veľkou perspektívou využitia. Najmä vďaka svojej tvrdosti a vysokej disperzii svetla. A to nielen pre klenotníkov. Vedci ho už dokonca vedia vyrobiť a využívajú ho napríklad v nanomateriáloch a nanotechnológiách. Ing. Marián Marton, PhD., bol hosťom júnovej vedeckej cukrárne, ktorej témou bolo práve „15 rokov výroby diamantov na Slovensku“. Pri tejto príležitosti sme ho poprosili o rozhovor.

1.  NCP VaT: Kým/čím ste chceli byť, keď ste boli dieťa? Snívali ste už vtedy, že budete vedcom?

M. Marton:Spomínam si, že už ako malý som túžil byť astronómom alebo archeológom, čo sú vedecké profesie. Keďže som si časom vybudoval kladný vzťah k moderným technológiám, vedecká dráha v tejto oblasti bola logickým vyústením mojej snahy o hlbšie pochopenie zákonitostí v oblasti fyziky a ich aplikovanie do technológií, či už v makro, alebo nano svete.“

 2. NCP VaT: Ako ste sa dostali k štúdiu na Fakulte elektrotechniky a informatiky STU a k práci s diamantmi?

M. Marton: „Záujem o oblasť techniky ma už skôr priviedol na strednú elektrotechnickú školu v Bratislavskej Dúbravke, kde som získal dobré základy vo vedomostiach aj praktických zručnostiach. Tieto som chcel ďalej rozvíjať na škole s rovnakým zameraním, a tak som v štúdiu pokračoval na FEI-ke. Keďže som tak trochu idealista a zaujímajú ma zároveň oblasti, ktoré poskytujú možnosť „zlepšiť svet“, v rámci bakalárskeho projektu som si vybral tému diamantových vrstiev, pretože ma zaujala možnosť ich použitia v umelých implantátoch a s tým spojené výrazné zlepšenie kvality života. Téme sa popri množstve iných venujem dodnes.“

3NCP VaT: Čo by ste odporučili mladým uchádzačom, ktorí by chceli študovať na Fakulte elektrotechniky a informatiky STU a napríklad venovať sa výrobe diamantov? Máte pre nich nejaké tipy

M. Marton: „Myslím si, že mladí ľudia by mali venovať svoju pozornosť oblasti, ktorá ich baví. Ak potom majú radosť aj z výsledkov svojho úsilia, sú na správnej ceste a nemusia sa obávať ani štúdia na vysokej škole. Na oddelení pracujeme už so stredoškolákmi, ktorí k nám chodievajú v rámci štúdia praxovať. Vždy radi privítame nových záujemcov o náš výskum a vieme ich usmerniť tak, aby sa postupne prepracovali cez všetky semestre až k nám.“

Uhlíkové materiály, prezentácia Ing. Mariána Martoňa, PhD.4.  NCP VaT: Ako a z čoho sa vyrábajú „umelé“ diamanty? Majú rovnaké vlastnosti, ako tie, čo sa ťažia?

M. Marton: „Diamant sa skladá z uhlíka, preto každá technológia musí zahŕňať jeho zdroj, napr. v tuhej (grafit), kvapalnej (alkohol) alebo plynnej (metán) forme. 

My používame vákuovú technológiu, chemickú depozíciu z plynu, pri ktorej sa metán vplyvom tepla rozloží na jednoduchšie uhľovodíky a tieto sa následne ukladajú na pripravenú podložku vo forme tenkej vrstvy diamantu. Dôležitú úlohu tu zohráva pridaný vodík odleptávajúci grafitické väzby, ktoré rastú súčasne s diamantovými a umožňuje tak vznik relatívne čistého diamantu. Keďže umelo vytvorené vrstvy sa skladajú z množstva zrastených malých kryštálikov (sú polykryštalické) a nie z jedného monokryštálu ako prírodné diamanty, obsahujú aj nepatrné množstvo grafitu nachádzajúceho sa medzi jednotlivými kryštálikmi. Vlastnosti vrstiev preto mierne zaostávajú za prírodnými diamantmi. Rôzne technológie však umožňujú ich vylepšenie a najmä prispôsobenie pre konkrétne potreby, čo umožňuje využitie umelého diamantu v množstve aplikácií oveľa efektívnejšie ako prírodného.“

 5.  NCP VaT: V súčasnosti sa venujete výskumu nanomateriálov na báze uhlíka? Môžete nám  o Vašom výskume prezradiť viac?

M. Marton: „Zaoberáme sa výskumom syntézy a analýzou vlastností uhlíkových nanomateriálov, medzi ktoré patria nanokryštalický a nanoštrukturovaný diamant, grafén, uhlíkové nanorúrky a ich kompozity a rôzne modifikácie. Tieto materiály sú pre nás zaujímavé napríklad svojou štruktúrou a rozmermi, vďaka ktorým disponujú unikátnymi vlastnosťami. Výskum grafénu je jednou z dvoch vlajkových lodí európskeho výskumu, čo poukazuje na jeho dôležitosť. Úspech spočíva v tvorivom návrhu experimentálnych postupov, spracovaní a vyhodnocovaní získaných výsledkov a ich správnom interpretovaní. Na ich základe potom môžeme posúvať hranice vedeckých poznatkov po malých kúskoch dopredu.“

 6.  NCP VaT: Diamanty sa nám najčastejšie spájajú s krásnymi a drahými šperkami, no diamanty majú aj iné využitie. Kde napríklad?Aplikácie 1

M. Marton: „Diamant je najtvrdší známy objemový materiál, a preto je dnes využívaný napríklad v rezných a brúsnych nástrojoch a všade tam, kde je potrebná extrémna výdrž. Diamant je však aj najlepším vodičom tepla a zvuku, je opticky transparentný, biokompatibilný a odolný voči radiácii. Vďaka tomu slúži v laserovej optike, zvukovej technike, na umelých implantátoch a pri odvode tepla v tranzistoroch. Navyše, diamant sa vďaka dopovaniu mení z izolantu na polovodič, čo v kombinácii s ostatnými prednosťami z neho robí mimoriadne atraktívny materiál pre elektroniku a elektrochémiu. Vďaka chemickej odolnosti a veľkej šírke elektrochemického potenciálového okna je ideálnym materiálom pre analýzu a rozklad látok v roztokoch. Svoju unikátnosť ukazuje napríklad pri odstraňovaní alarmujúceho znečistenia odpadových vôd zo zdravotníckych zariadení silne kontaminovaných zvyškami antibiotík, hormonálnych prípravkov a liekov proti bolesti, s ktorými si žiaden iný materiál neporadí.“

Aplikácie 2 7.  NCP VaT: Ako vyzerá Váš typický deň v práci?

M. Marton: „V ideálnom prípade sa vedec snaží tráviť väčšinu pracovného času v laboratóriu, kde realizuje svoje nápady, ktoré nosí v hlave. Tieto vznikajú spojením usilovným štúdiom nadobudnutých poznatkov spolu s praktickou skúsenosťou s technológiami. V laboratóriu potom overujem, či a ako nápad funguje a ako ho vylepšiť po technologickej stránke.

Veľkú časť mojej práce predstavuje aj spracovanie a publikovanie získaných výsledkov v odborných časopisoch a na konferenciách. Príprava dobrého článku v časopise trvá od nápadu po uverejnenie približne rok alebo aj dlhšie a proces je dosť namáhavý. Publikovanie je však nevyhnutné, pretože kvalita vedca sa určuje práve podľa množstva výstupov a citačných ohlasov na ne.

Na to, aby bol výskum životaschopný, musí si vedec vedieť zohnať prostriedky na jeho financovanie. Pre tieto účely existujú grantové agentúry, ktoré financie poskytnú, ak im pošlem kvalitný a zmysluplný návrh projektu. Písanie projektov a rôznych správ je teda ďalšia z pracovných náplní vedca, ktorej by som sa však najradšej vyhol. Na Slovensku je navyše len veľmi malý objem financií určených na podporu výskumu, často potom aj takmer dokonalé projekty napísané na svetovej úrovni nie sú podporené a vedci odchádzajú do zahraničia, prípadne vedu „zavesia na klinec“.

Keďže pôsobím na univerzite, nemalú časť času venujem aj študentom, ktorí u nás pôsobia v rámci bakalárskych, ročníkových a diplomových projektov, ale aj exkurziám zo stredných a základných škôl. Títo majú vďaka tomu prístup k najaktuálnejším vedeckým poznatkom, najmodernejším technológiám a už počas štúdia sa venujú riešeniu zmysluplnej problematiky.

V neposlednom rade ako vedec relatívne často cestujem, či už po Slovensku alebo do zahraničia, pretože vedci z celého sveta sa na danej problematike snažia spolupracovať. Spolupráca so špičkovými vedeckými tímami po celom svete umožňuje zdieľanie výsledkov, vedomostí, know-how a technologického vybavenia. Zároveň, prezentácia výsledkov na konferenciách doma a v zahraničí umožňuje získanie nových kontaktov a poskytuje obraz o aktuálnom stave vednej oblasti vo svete.“

 8.  NCP VaT: Práca vedca je často náročná. Aký je Váš najobľúbenejší spôsob relaxovania? 

M. Marton: „Za najlepší spôsob relaxu považujem pobyt v prírode, preto ak si nájdeme trocha času, vyrazíme s priateľkou na bicykloch napríklad niekam k jazeru či do lesa alebo len na hrádzu. Mimochodom, bicykel používame aj na dopravu do práce vďaka čomu venujeme takmer hodinu denne aktívnemu pohybu a aj tak sa udržiavame v dobrej telesnej aj duševnej kondícii. V zime veľmi prospešne pôsobí sauna, ktorú máme možnosť využívať priamo na univerzite.“

 

Fotografie – zdroj: NCP VaT, Ing. Marián Marton, PhD.

Rozhovor pripravila: Mgr. Viera Fábryová

Foto1: Ing. Marián Marton, PhD. Bol hosťom Bratislavskej vedeckej cukrárne, kde prednášal na tému 15 rokov výroby diamantov na Slovensku.

Foto2: Uhlíkové materiály

Foto3: Diamant je najtvrdší známy objemový materiál so širokým využitím v rôznych oblastiach vedy a techniky.

Uverejnila: MI

 

Kľúčové slová:
chemické vedy

Odbory vedy a techniky:
Prírodné vedy , Technické vedy

Júnová vedecká cukráreň sa niesla v duchu diamantov

Tlač