Zašto je važno finansiranje fundamentalne nauke: Napredak počinje u laboratoriji
Sinhrotron i jedan od najsavremenijih lasera u Naučno tehnološkom parku AREA u Trstu, osim naučnika koriste i mnoge ugledne svetske kompanije da testiraju materijale i sastav proizvoda na molekularnom nivou. Izgradnju i kupovinu ovih uređaja finansirala je italijanska država, jer se korist takvih ulaganja prepoznaje kroz ekonomski razvoj regiona i ukupne privrede, jačanje naučne zajednice i porast novih, visokoplaćenih radnih mesta.
Dokaz koliko su naučno tehnološki parkovi dvosmerna sprega između nauke i njene primene na tržištu, podstičući komercijalizaciju naučnih ideja ali povratno i razvoj same nauke, je i način na koji radi Naučno tehnološki park AREA u Trstu. Ova institucija je jedan od partnera Naučno tehnološkog parka Beograd, koji nam je omogućio da se na licu mesta upoznamo ne samo sa uslugama koje AREA nudi svojim stanarima, već i kako se razvijaju naučni projekti u cilju dugoročnog ekonomskog rasta.
Naučno tehnološki park AREA u svom sastavu ima dva kampusa: jedan je namenjen razvoju startap kompanija, a drugi, Elettra, je u potpunosti okrenut naučnim istraživanjima i te projekte finansira država. Ovaj naučno istraživački centar je razvio i koristi u svom radu sinhrotron i veoma moćan elektronski laser (Free-electron laser – FEL), što ga čini jedinim centrom u svetu koji kombinuje ova dva uređaja. Sinhrotron je, inače, vrsta kružnog akceleratora čestica koji ubrzava elektrone i protone ali, za razliku od kolajdera u CERN-u, u naučno tehnološkom parku u Trstu se ne inudkuje njihovo sudaranje. Sinhrotron je koristan ne samo u fizici, već ima široku primenu i u medicini, biologiji ali i u komercijalnim delatnostima, kada postoji potreba za preciznim utvrđivanjem strukture materijala prilikom proizvodnje različite robe. Uživo, on izgleda kao veliki krug, sastavljen od 27 akceleratorskih cevi (beamlines), kroz koje neprekidno prolaze čestice izložene laserskoj svetlosti.
Na početku beše naučni eksperiment
U izgradnju postrojenja u Trstu uložene su stotine miliona evra, a za njegovo održavanje troše se desetine miliona godišnje. Krajnji efekat tih sredstava ne meri se samo kroz povraćaj novca, već kroz doprinos privrednom razvoju ovog regiona, kao i kroz privlačenje relevantnih stručnjaka, izgradnju naučne zajednice i postizanje zapaženih istraživačkih rezultata.
Resurse ovog centra, međutim, ne koriste samo naučnici već i kompanije iz preko 50 zemalja, ali prethodno moraju da ispune kriterijume na konkursu za upotrebu sinhrotrona. Elettri je u proteklim godinama pristiglo i nekoliko prijava iz Srbije, a zbog ogromnog interesovanja biraju se kompanije sa najboljim idejama i projektima, kojima se po komercijalnoj osnovi ustupaju termini za rad u naučno istraživačkom centru, što njegovom većinskom vlasniku, NTP AREA, obezbeđuje deo prihoda.
Kompanije koriste sinhrotron i moćan elektronski laser najčešće za ispitivanje materijala na atomskom i molekularnom nivou, rade na kreiranju novih materijala na nano nivou i slično. Da bi im to bilo omogućeno, prethodno su bila neophodna dugogodišnja naučna istraživanja, kaže za B&F Emanuele Pedersoli, naučnik koji radi na akceleratorskim cevima u Elettri.
„Ulaganja u nauku se itekako isplate, jer mnogi predmeti za svakodnevnu upotrebu su napravljeni zahvaljujući naučnim eksperimentima u oblastima za koje se na prvi pogled čini da nemaju mnogo veze sa praktičnim životom. Primera radi, istraživanje svemira je iznedrilo mnoštvo materijala i tehnologija koje se koriste u domaćinstvima, ali je i unapredilo meteorologiju, telekomunikacione mreže, GPS… Mi u Elettri radimo na istraživanjima čiji rezultati, verovatno, neće moći da se primene u narednih nekoliko godina, ali bi u vekovima koji dolaze mogli da redefinišu naš način života. Svedoci smo da je i za manje složena otkrića bilo potrebno više vremena do komercijalne primene. Recimo, LED svetla, tranzistori, kompjuteri i drugi elektronski uređaji napravljeni su na osnovu saznanja o poluprovodnicima i njihovoj strukturi, odnosno Ajnštajnovog objašnjenja fotoelektričnog efekta, starog više od veka”, objašnjava Pedersoli.
Sagovornik B&F-a dodaje da ulaganje u fundamentalnu nauku, stoga, itekako doprinosi konkurentnosti u globalnoj utakmici, i to – dugoročno. „Država koja pruža podršku nauci podstiče sopstveni razvoj, kreira inovacije i tehnologiju ali i nova radna mesta. Ako finansira makar i elementarna naučna istraživanja imaće koristi od transfera znanja i tehnologija, ali i od razvoja sopstvenih naučnih i tehnoloških kapaciteta”.
Od efikasnih lekova do superbrzih kompjutera
Elettra pruža usluge u oblastima mikroskopije, kristalografije, difrakcije, fotoemisije i drugih sfera ljudskog delovanja – od onih koji se trude da očuvaju kulturno nasleđe pa detaljno proučavaju molekularnu strukturu antičkih ili srednjevekovnih proizvoda, preko farmacije u kojoj je ponekad važno precizno utvrditi atomsku strukturu medikamenata, posebno kada su u pitanju značajni lekovi poput onih za lečenje kancerogenih oboljenja, do industrija koje kreiraju nove materijale. Kompanije, osim što koriste resurse u Elettri za istraživanja i razvoj, dolaze često i da testiraju svoje proizvode i metode proizvodnje, ali i da unaprede njihov kvalitet.
„Spoznaja molekularne strukture nekog predmeta ili bića je veoma važna, jer nam može razjasniti njihovu funkcionalnost ili ponašanje. Za naučnike je uvid u molekularnu strukturu poput čitanja uputstva za upotrebu nekog uređaja – omogućava nam saznanja o njegovim delovima, kako oni rade, u kakvom odnosu bi trebalo da budu… Nekad nije dovoljno da se samo pridržavate pravila proizvodnje da biste bili uspešni u svom poslu. Recimo, možete da napravite neki lek po receptu, dodajući sastojke precizno u milligram, a da on ipak ne bude dovoljno efikasan. U tom slučaju razloge njegove neefikasnosti možete otkriti u Elettri i modifikovati ga na osnovu istraživanja njegove tačne molekularne strukture”, objašnjava Pedersoli.
Osim rada na konkretnim proizvodima, u Elettri se bave i eksperimentima poput proizvodnje sunčeve toplote. „Želeli smo da utvrdimo kako bi se određeni materijali ponašali pod uticajem tako visoke temperature. Budući da takve eksperimente, naravno, ne možemo da vršimo direktno na Suncu, u našem centru smo koncentrisali veliku količinu energije u veoma kratak rendgenski zrak, koji je trajao milioniti deo milijarditog dela sekunde, i usmerili ga na materijal koji smo testirali. Pre nego što je raznesen, dobili smo mnoštvo korisnih informacija o njegovom ponašanju pri susretu sa sunčevom energijom”, kaže Pedersoli i navodi još neka zanimljiva istraživanja, koja u budućnosti mogu biti korisno primenjena. „Istražujemo i dinamiku magneta. To na prvi pogled, možda, ne deluje kao inicijativa iz koje će proisteći nešto praktično, međutim treba imati u vidu da savremena informatika funkcioniše zahvaljujući magnetnoj memoriji. Zato bismo, ako uspemo da shvatimo magnetsko ponašanje čvrstih materija, mogli da proizvodimo ultrabrze kompjutere, sa memorijom jačom više hiljada puta od sadašnje”.
Kako su naučnici dospeli u Mikijev zabavnik
Kada je jedna italijanska kompanija angažovala naučnike u Elettri da pronađu „recept“ kako da kroasani zadrže svežinu i nakon odmrzavanja, njihovo rešenje je promovisano u najširoj javnosti na neobičan način. Naučnici su prvo utvrdili da sam proces zamrzavanja negativno menja određena svojstva testa, posebno vode koja se u njemu nalazi i potom su pronašli rešenje za taj problem, što je omogućilo ubrzano širenje ovog proizvoda na tržištu. Za ovaj naučni poduhvat je čulo i uredništvo Topolina (Mikijevog zabavnika) i odlučilo da im posveti strip. Tako se njihova priča našla u jednom od najpopularnijih stripskih izdanja u Italiji.
Marija Dukić
