Της Αννας Παπαδοκωστάκη

Ενα νέο υλικό, σαν πολύ λεπτή μεμβράνη, αποτελεί το σημαντικό επίτευγμα του ΙΤΕ και συνεργαζόμενων ερευνητικών φορέων, το οποίο χάρισε στους ερευνητές που ασχολήθηκαν με τη δημιουργία του, το βραβείο “Καρτέσιος”.

Αυτό το υλικό και άλλα παρόμοια-δημιουργήματα της επιστήμης-δεν υπάρχουν στη φύση. Λέγονται μετα-υλικά ή αριστερόστροφα υλικά τα οποία παρότι συνίστανται από γνωστά υλικά, δηλαδή μεταλλικά σύρματα και μεταλλικούς δακτύλιους με εγκοπές πάνω σε πλαστικό υπόβαθρο, παρουσιάζουν απολύτως αναπάντεχες και σχεδόν απίστευτες ιδιότητες. Τα υλικά αυτά, διαθλούν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα αντίθετα απʼ ό,τι τα συνήθη υλικά, μπορούν να δώσουν μηδενική ανάκλαση του φωτός και τέλεια απεικόνιση αντικειμένων.

Επικεφαλής αυτής της έρευνας που κατέληξε σʼ αυτό το επίτευγμα, είναι ο καθηγητής του Τμήματος Τεχνολογίας Υλικών του Πανεπιστημίου Κρήτης, Κώστας Σούκουλης και μετέχουν, ο πρώην διευθυντής του ΙΤΕ Λευτέρης Οικονόμου και οι Μαρία Καφεσάκη, Νίκος Κατσαράκης, Γιώργος Κωνσταντινίδης, Τhomas Koschny, Raluca Pencik, Tamara Gundoglu (από την Τουρκία), Ειρήνη Τσιάπα και Θανάσης Κωστόπουλος.

Στο πρόγραμμα μετέχουν ακόμα, το Πανεπιστήμιο Bilkent της Τουρκίας, το Imperial College της Αγγλίας, το Πανεπιστήμιο Karlsruhe της Γερμανίας και το Πανεπιστήμιο Duke των ΗΠΑ.



Δυσπιστία



Οταν οι ερευνητές παρουσίασαν πριν μερικά χρόνια τα πρώτα αποτελέσματα της δουλειάς τους, αντιμετώπισαν τη δυσπιστία της επιστημονικής κοινότητας που ασχολούνταν με αυτά τα θέματα. Πάντως, μέσα από το καθεστώς δυσπιστίας, η Ευρωπαϊκή Ενωση, αποφάσισε να συνεχίσει τη χρηματοδότηση, κάτι που αποδείχτηκε σωστό.

Ο κ. Σούκουλης και όλα τα μέλη της ερευνητικής ομάδας παρουσίασαν χθες αυτά τα υλικά στη διάρκεια συνέντευξης Τύπου, με αφορμή την απονομή του βραβείου “Καρτέσιος” που θεσπίστηκε το 2000 και αποτελεί την ύψιστη διάκριση ερευνητικών επιτευγμάτων. “Με αυτά τα υλικά παίζεις το Θεό”, ανέφερε χαρακτηριστικά ο κ. Σούκουλης.

Οι εφαρμογές τους, μπορεί να είναι άπειρες στον τομέα των τηλεπικοινωνιών, της διαγνωστικής ιατρικής, της άμυνας κλπ. “Ξέρετε πόσο ενδιαφέρει το στρατό αυτό το θέμα; Φανταστείτε να δημιουργηθεί ένα αεροπλάνο με επικάλυψη από τέτοιο αόρατο υλικό”, είπε ο κ. Οικονόμου.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, οι ιδιότητες αυτών των υλικών προέρχονται από το γεγονός ότι εμφανίζουν αρνητικό δείκτη διάθλασης και ηλεκτρομαγνητική ενέργεια κύματος που διαδίδεται σε κατεύθυνση αντίθετη από εκείνη της φάσης του ηλεκτρομαγνητικού κύματος, χαρακτηριστικά που δεν συναντώνται σε κανένα από τα συνήθη υλικά.



Εφαρμογές



Κάποιες από τις εφαρμογές των νέων υλικών είναι:

1) Επίπεδοι φακοί:

Η αρνητική διάθλαση μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην δημιουργία επίπεδων φακών, με δυνατότητα καλύτερης εστίασης, μικρότερου μεγέθους και με μικρότερο βάρος, από ό,τι οι συνήθεις φακοί.

2) Τέλειοι φακοί ή φακοί με μεγάλη διακριτική ικανότητα:

Η δυνατότητα εστίασης των συνήθων φακών περιορίζεται από το φαινόμενο της περίθλασης, το οποίο θέτει ένα κάτω όριο στην περιοχή στην οποία μπορούν να εστιάσουν (η ελάχιστη απόσταση στην οποία μπορούν να εστιάσουν είναι το ήμισυ του μήκους κύματος του φωτός που περιθλάται).

Αν κατασκευαζόταν ένας τέλειος φακός ικανός να εστιάσει ορατό φως θα μπορούσαν να κατασκευαστουν ακόμη μικρότερα ολοκληρωμένα κυκλώματα, θα μπορούσαν να συμπιεστούν ακόμα περισσότερες πληροφορίες πάνω στην επιφάνεια ενός οπτικού δίσκου, όπως ο δίσκος DVD, και θα μπορούσαμε να διακρίνουμε πολύ μικρές δομές, όπως ένα κύτταρο ή άτομα. Τα αριστερόστροφα υλικά, τα οποία δεν περιορίζονται από το φαινόμενο της περίθλασης, δίνουν τη δυνατότητα υλοποίησης τέτοιων φακών.

3) Μαγνητική τομογραφία:

Τα αριστερόστροφα υλικά είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν σε μαγνητικούς τομογράφους, αποτυπώνοντας περισσότερες λεπτομέρειες από αυτές που είναι ικανές να αποτυπώνουν τα σύγχρονα μηχανήματα μαγνητικής τομογραφίας. Ενα άλλο πλεονέκτημα είναι ότι ο ασθενής μπορεί να βρίσκεται αρκετά μακριά από τον μαγνητικό τομογράφο.

4) Κατασκευή μικρότερων οπτικών διατάξεων όπως κεραίες:

Με την βοήθεια των αριστερόστροφων υλικών είναι δυνατόν να κατασκευαστούν πολύ μικρότερες κεραίες. Με αυτόν τον τρόπο μπορεί να μειωθεί το μέγεθος πολλών συσκευών, καθώς και η ισχύς της ακτινοβολίας που δέχονται όσοι χρησιμοποιούν ασύρματες συσκευές.

5) Μηδενική ανάκλαση:

Με τα αριστερόστροφα υλικά η ανάκλαση των κυμάτων μπορεί να γίνει σχεδόν μηδενική, οπότε μια δυνατή εφαρμογή είναι το λεγόμενο “τύφλωμα των ραντάρ”, δηλ. ένα αεροπλάνο με μια επίστρωση από ένα αριστερόστροφο υλικό δεν μπορεί να ανιχνευθεί από τα ραντάρ.



Η διάκριση



Με την έρευνα πάνω στα νέα υλικά, ασχολούνται εκατοντάδες επιστήμονες σε όλο τον κόσμο, καθώς η βιομηχανία αναζητά πάντα νέες πατέντες για την δημιουργία νέων προϊόντων.

Για τα φετινά βραβεία υποβλήθηκαν 84 εργασίες ερευνητικών ομάδων, των οποίων τα μέλη προέρχονταν από συνολικά 22 χώρες (Ευρώπη, ΗΠΑ, Ιαπωνία, Νότια Αφρική, Ρωσία και Σιγκαπούρη). Την ευθύνη της επιλογής είχε μια πανευρωπαϊκή επιτροπή προσωπικοτήτων της επιστήμης και της βιομηχανίας, με επικεφαλής την αντιπρόεδρο της Εσθονικής Ακαδημίας Επιστημών-και πρόεδρο του κοινοβουλίου της Εσθονίας-δόκτορα Ene Ergma. Οι 14 επικρατέστερες εργασίες ανακοινώθηκαν στις 13 Ιουλίου φέτος. Από τότε ξεκίνησε η αγωνιώδης τελική φάση επιλογής, που κατέληξε σε πέντε πρωτεύοντα και πέντε δευτερεύοντα βραβεία έρευνας. Ενα από τα πρωτεύοντα βραβεία, απονεμήθηκε στο πρόγραμμα ΕΧΕL του ΙΤΕ και των συνεργαζόμενων φορέων.