Το μέλλον μας είναι στα χέρια τους

Η Μαρία Ανδριά, η Μαρία Μπαϊκούση, η Ιωάννα Τζουλάκη, ο Βασίλης Αλεξανδράκης, ο Παναγιώτης Δάλλας, ο Γιώργος Κατσοπρινάκης, ο Βασίλειος Μουλιανίτης, ο Αθανάσιος Παπακυριακού και ο Κοσμάς Τσακμακίδης είναι νέοι αλλά έχουν ήδη διαγράψει μια λαμπρή επιστημονική πορεία. Από τις έρευνές τους σε εγχώρια ερευνητικά ιδρύματα και πανεπιστήμια θα προκύψει το αύριό μας.

Μπαταρίες μεγάλης διάρκειας

Μαρία Μπαϊκούση

Η δρ Μαρία Μπαϊκούση είναι μόλις 36 ετών αλλά έχει ήδη κάνει μια επιτυχή διαδρομή, επαγγελματική και προσωπική. Με σπουδές στα πανεπιστήμια Πάτρας και Ιωαννίνων, όπου εκπόνησε και τη διδακτορική διατριβή της στο Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης των Υλικών, η μητέρα ενός παιδιού είναι χαρούμενη που δεν χρειάζεται να αφήσει τα πάτρια εδάφη προκειμένου να συνεχίσει την επαγγελματική πορεία της: «Προσωπικά, το ΕΛΙΔΕΚ μού προσέφερε τη δυνατότητα να εργαστώ στον τομέα που μου αρέσει, την έρευνα, μένοντας στην Ελλάδα και παρακάμπτοντας τα δεδομένα της εποχής που θέλουν τους νέους ερευνητές, λόγω αντικειμενικών δυσκολιών, να μεταναστεύουν στο εξωτερικό για να ακολουθήσουν την επιστήμη τους. Επιπλέον, μου δίνεται η ευκαιρία απόκτησης εμπειρίας, τόσο επιστημονικής όσο και διαχειριστικής, για τη συγκρότηση και καθοδήγηση μιας ερευνητικής ομάδας, πράγμα νέο για τα ελληνικά δεδομένα και σημαντικό βήμα εξέλιξης για έναν νέο ερευνητή. Βέβαια υπάρχουν κάποιες δυσλειτουργίες, οι οποίες ίσως αναμενόμενα ανακύπτουν σε ένα νέο εγχείρημα και ελπίζω να επιλυθούν μελλοντικά, προκειμένου να επιτευχθούν οι στόχοι του πολλά υποσχόμενου νέου αυτού θεσμού».

Οσο για το έργο που πρόκειται να εκπονήσει, η δρ Μπαϊκούση εξήγησε του στόχους της: «Το έργο “Σύνθετες πορώδεις δομές άνθρακα-θείου για μπαταρίες λιθίου-θείου”, το οποίο υλοποιείται στο Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, και ειδικότερα στο εργαστήριο “Κεραμικών και Σύνθετων Υλικών” του Τμήματος Μηχανικών Επιστήμης των Υλικών, στοχεύει στην παραγωγή καινοτόμων νανοϋλικών άνθρακα για την εφαρμογή τους στις νέας γενιάς μπαταρίες λιθίου-θείου. Οι νέες αυτές επαναφορτιζόμενες μπαταρίες αποτελούν ένα πολλά υποσχόμενο σύστημα αποθήκευσης ενέργειας, καθώς δύνανται να αντικαταστήσουν στο μέλλον τις έως τώρα χρησιμοποιούμενες μπαταρίες ιόντων λιθίου και να καλύψουν πλήρως τις υψηλές ενεργειακές ανάγκες της σύγχρονης τεχνολογίας (ηλεκτρικά οχήματα, αεροσκάφη, φορητές συσκευές κ.τ.λ.) λόγω της πολύ υψηλότερης θεωρητικής ενεργειακής πυκνότητάς τους. Μέχρι σήμερα ωστόσο κρίσιμοι περιορισμοί που σχετίζονται με τη χαμηλή αγωγιμότητα του θείου και τις χημικές αντιδράσεις που λαμβάνουν μέρος κατά τη λειτουργία της μπαταρίας οδηγούν πρακτικά στη μειωμένη απόδοση και στη γρήγορη εξασθένισή τους, παρεμποδίζοντας την εμπορική χρήση τους. Η ενσωμάτωση του θείου σε νανοϋλικά άνθρακα φαίνεται να είναι μία από τις πιο υποσχόμενες στρατηγικές για την αντιμετώπιση των περιορισμών αυτών. Η παρούσα έρευνα πραγματεύεται τον σχεδιασμό και τη σύνθεση καινοτόμων υπερδομών άνθρακα, οι οποίες θα φιλοξενήσουν αποτελεσματικά την ενεργή ουσία, παρέχοντας μεγαλύτερη αντοχή στην μπαταρία ύστερα από επαναλαμβανόμενες φορτίσεις, ενισχύοντας έτσι τη λειτουργία και τους κύκλους ζωής της».

Με άλλα λόγια, αν κάποια μέρα φορτίζουμε την μπαταρία του κινητού μας μία φορά τον μήνα, ίσως αυτό να το χρωστούμε στη δρα Μπαϊκούση και στη δουλειά της. Οσο για την ίδια, δεν ξέρουμε πώς φορτίζει τις «μπαταρίες» της για να αντεπεξέρχεται στους πολλαπλούς ρόλους της: «Αναμφισβήτητα, ο συνδυασμός των ρόλων της ερευνήτριας, συζύγου και μητέρας δεν είναι κάτι εύκολο. Σε γενικές γραμμές επιτυγχάνεται με έγκαιρο προγραμματισμό των εργασιακών μου υποχρεώσεων και αφιέρωση ουσιαστικού χρόνου στην οικογένειά μου όταν είμαι στο σπίτι. Κάποιες μέρες που απαιτείται περισσότερος χρόνος για τη δουλειά, ή την οικογένεια αντίστοιχα, προσπαθούμε να τηρούμε τις ισορροπίες με συνεννόηση και συνεργασία. Η δυνατότητα που μου έδωσε το ΕΛΙΔΕΚ να συνεχίσω την έρευνα μένοντας στην Ελλάδα με την οικογένειά μου αντισταθμίζει τις όποιες δυσκολίες και με βοηθάει να αντεπεξέλθω στην καθημερινότητά μου».

Επίθεση στον καρκίνο

Αθανάσιος Παπακυριακού

Ο δρ Αθανάσιος Παπακυριακού είναι χημικός και από την αρχή της ερευνητικής του πορείας ασχολήθηκε με θέματα που αφορούν την υγεία. Το αντικείμενο των ερευνών του εστιάζεται στην ανακάλυψη ενώσεων που στοχεύουν στη ρύθμιση πρωτεϊνικών βιομορίων για τη θεραπεία του καρκίνου. Μέσα από μια μακρά ερευνητική πορεία σε πανεπιστήμια του εξωτερικού (Φλωρεντίας, Σαν Ντιέγκο της Καλιφόρνιας, Σαουθάμπτον της Βρετανίας) κατέχει τώρα τη θέση κύριου ερευνητή στο Ινστιτούτο Βιοεπιστημών και Εφαρμογών του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος». Μαζί με τη δρα Αναστασία Μπακάλη του εργαστηρίου Χημείας Πρωτεϊνών και σε συνεργασία με ομάδα κρυσταλλογραφίας πρωτεϊνών του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης θα εκπονήσουν το πρόγραμμα με το «μελωδικό» όνομα «ARIA» (Atomic Resolution Insight into the Antigen processing machinery).

Για να αντιληφθούμε τους στόχους του προγράμματος, θα πρέπει πρώτα να γνωρίσουμε ένα μέρος της λειτουργίας του ανοσοποιητικού μας συστήματος. Οπως εξήγησε ο δρ Παπακυριακού, «Ενας από τους κύριους μηχανισμούς της άμυνας του ανθρώπου έναντι εξωγενών αλλά και ενδογενών επιθέσεων (κυττάρων μολυσμένων από ιούς ή με κακοήθεις μεταλλάξεις) βασίζεται στη συνεχή παρουσίαση μικρών πεπτιδικών τμημάτων που προέρχονται από τις πρωτεΐνες του. Τα αντιγονικά αυτά πεπτίδια των 8-10 αμινοξέων παρουσιάζονται στην επιφάνεια του κυττάρου από τα μόρια του συμπλέγματος μείζονος ιστοσυμβατότητας τάξης Ι, τα MHC-Ι. Εκεί εξετάζονται συνεχώς από τα Τ-λεμφοκύτταρα τα οποία και αποφασίζουν για τη “μοίρα” του κυττάρου – αν ένα Τ-λεμφοκύτταρο αναγνωρίσει επάνω στα MHC-I αντιγόνο από μολυσμένη ή μεταλλαγμένη πρωτεΐνη, τότε εξαπολύει τοξικές ενώσεις και το κύτταρο καταστρέφεται. Τα κύτταρά μας λοιπόν παρουσιάζουν συνεχώς μια “εικόνα” της κατάστασής τους στα Τ-λεμφοκύτταρα μέσω συμπλόκων των MHC-I με αντιγονικά πεπτίδια. Είναι κατανοητό πλέον ότι εξίσου σημαντικό ρόλο στη διεργασία αυτή παίζουν δύο ένζυμα, οι αμινοπεπτιδάσες του ενδοπλασματικού δικτύου ERAP1 και ERAP2, τα οποία ρυθμίζουν το μέγεθος των παραγόμενων πεπτιδίων ώστε να είναι κατάλληλα για παρουσίαση στην επιφάνεια».

Στόχος του προγράμματος «ARIA» είναι η αποσαφήνιση δύο βασικών ερωτημάτων στον μηχανισμό παραγωγής αντιγονικών πεπτιδίων μέσα στο ενδοπλασματικό δίκτυο, και πιο συγκεκριμένα: α) εάν τα δύο ένζυμα ERAP1 και ERAP2 λειτουργούν ως σύμπλοκο και ποια είναι η επίδραση του διμερισμού τους στην αντιγονοπαρουσίαση, και β) κατά πόσον είναι δυνατή η δράση του ενζύμου ERAP1 σε εκτεταμένα αντιγονικά πεπτιδίων ενώ αυτά είναι συνδεδεμένα επάνω στα MHC-I. Για τον σκοπό αυτόν θα γίνει συνδυαστική χρήση δομικών και λειτουργικών μελετών των μορίων που εμπλέκονται στους κομβικούς αυτούς μηχανισμούς της προσαρμοστικής ανοσίας με σύγχρονες υπολογιστικές και βιοφυσικές μεθόδους.
Τα παραπάνω ερωτήματα είναι πρωταρχικής σημασίας, καθώς η διαδικασία λαμβάνει χώρα και στον καρκίνο. Η ερευνητική αιχμή του δόρατος στην καταπολέμηση της νόσου τα τελευταία χρόνια είναι η ανοσοθεραπεία, η οποία στοχεύει στο να ενισχύσει το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα με τρόπο ώστε αυτό το ίδιο να επιτίθεται στα καρκινικά κύτταρα. Με άλλα λόγια, απαντήσεις σε βασικά ερωτήματα όπως αυτά που έθεσαν ο δρ Παπακυριακού και η δρ Μπακάλη θα μας εξασφαλίσουν τη γνώση που απαιτείται για να καθοδηγήσουμε την παρουσίαση των αντιγόνων εκείνων που εξασφαλίζουν την αποτελεσματική επίθεση του ανοσοποιητικού μας εναντίον του καρκίνου.

Περιττό να πούμε ότι τόσο ο ίδιος ο δρ Παπακυριακού όσο και η συνεργάτιδά του είναι ενθουσιασμένοι που θα εκπονήσουν αυτό το ελπιδοφόρο ερευνητικό πρόγραμμα επί ελληνικού εδάφους. Οπως μας είπαν χαρακτηριστικά: «Τα προγράμματα ΕΛΙΔΕΚ έχουν επιδείξει μια πρωτόγνωρη για τα ελληνικά δεδομένα συνέπεια στην προκήρυξη ερευνητικών προγραμμάτων αριστείας, κάτι που θα πρέπει να συνεχιστεί και τα επόμενα χρόνια. Ειδικά τα προγράμματα ενίσχυσης μεταδιδακτόρων ερευνητών/-τριών θα συμβάλουν σημαντικά στην αναστροφή του φαινομένου της μετανάστευσης επιστημόνων στο εξωτερικό και θα συνεισφέρουν ουσιαστικά στη μετάβαση των μεταδιδακτόρων σε ανεξάρτητους επικεφαλής ερευνητικών ομάδων».

Στόχος: το πιο ευαίσθητο πολωσίμετρο

Γιώργος Κατσοπρινάκης

Ο δρ Γιώργος Κατσοπρινάκης αποτελεί χαρακτηριστικό παράδειγμα επιστήμονα που δεν μπήκε ποτέ στον πειρασμό να φύγει για μεγάλο διάστημα στο εξωτερικό προκειμένου να ασχοληθεί με αυτό που αγαπούσε. Ισως επειδή στην Κρήτη, και ειδικότερα στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου και στο Ιδρυμα Τεχνολογίας και Ερευνας (ΙΤΕ), μπορούσε να διεξαγάγει την έρευνα που ήθελε και να διαπρέπει, όπως αποδεικνύουν οι δημοσιεύσεις του σε επιστημονικά περιοδικά υψηλού κύρους.

Τι αφορούσε αυτή η έρευνα; Τα ενδιαφέροντα του δρος Γιώργου Κατσοπρινάκη εστιάζονται στον τομέα της ατομικής και μοριακής φυσικής, και ειδικότερα στη φασματοσκοπία και στην πολωσιμετρία με χρήση οπτικών κοιλοτήτων με σκοπό τις μετρήσεις χειρομορφίας. Μπερδευτήκατε; Για να αντιληφθούμε τα παραπάνω, πρέπει πρώτα να αντιληφθούμε την έννοια της χειρομορφίας: «Ενα μόριο ή ιόν είναι χειρόμορφο όταν δεν μπορεί, γεωμετρικά, να ταυτιστεί με το κατοπτρικό του είδωλο, όπως τα χέρια μας (η “χειρ” είναι η ετυμολογική βάση της λέξης “χειρομορφία” εξάλλου). Αυτή η ασυμμετρία ανιχνεύεται σαν οπτική ενεργότητα, δηλαδή σαν περιστροφή της πόλωσης του φωτός που διέρχεται από δείγμα τέτοιου χειρόμορφου υλικού, με τα δύο εναντιομερή (κατοπτρικά είδωλα) να προκαλούν αντίθετες στροφές πόλωσης, χαρακτηριστικό που αποτελεί το εργαλείο αναγνώρισης και διαχωρισμού τους. Η χειρομορφία είναι σημαντική διότι, ενόσω τα χειρόμορφα εναντιομερή έχουν τα ίδια φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά, εν τούτοις το βιολογικό τους αποτύπωμα ενδέχεται να είναι εντελώς διαφορετικό, με το ένα εναντιομερές να είναι ευεργετικό για τον οργανισμό και το άλλο τοξικό, με τυπικό παράδειγμα το σκάνδαλο της θαλιδομίδης στα τέλη της δεκαετίας του ’50, όπου ο μη διαχωρισμός των εναντιομερών σε ένα φαρμακευτικό σκεύασμα ευρείας χρήσης οδήγησε σε χιλιάδες περιπτώσεις γεννήσεων παιδιών με υψηλή δυσμορφία στα άκρα και μεγάλη θνησιμότητα» εξήγησε ο δρ Κατσοπρινάκης.

Η χειρομορφία χαρακτηρίζει σημαντικά φαινόμενα στην ατομική φυσική, τη χημεία, τη βιολογία. Ως εκ τούτου η μέτρησή της είναι ζωτικής σημασίας σε ένα πλήθος τομέων, από τη θεμελιώδη έρευνα στη βιολογία, στη χημεία, στη φυσική και στην ιατρική, ως τη φαρμακοβιομηχανία ή τη βιομηχανία τροφίμων. Ωστόσο, η οπτική περιστροφή λόγω χειρομορφίας είναι πολύ ασθενής (μικρότερη του χιλιοστού της μοίρας σε τυπικά αραιά δείγματα) και αυτό αποτελεί τον ανασταλτικό παράγοντα για την αξιοποίηση της ανίχνευσης χειρομορφίας. Αυτό το πρόβλημα ήρθε να λύσει η δουλειά του δρος Κατσοπρινάκη και των συνεργατών του: «Πρόσφατα η ερευνητική μας ομάδα επέδειξε μια καινοτόμο τεχνική οπτικής πολωσιμετρίας βασισμένη σε οπτικές κοιλότητες, σε διατάξεις δηλαδή οι οποίες παγιδεύουν το φως σε μια κλειστή τροχιά, αναγκάζοντάς το να αλληλεπιδράσει εκατοντάδες ή και χιλιάδες φορές με το χειρόμορφο δείγμα, ενισχύοντας έτσι την ασθενή οπτική περιστροφή του και άρα το αντίστοιχο μετρούμενο σήμα».

Η τεχνική αυτή εμφανίζει τεράστια συγκριτικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα υπάρχοντα πολωσίμετρα, καθώς δεν περιορίζεται μόνο στην ενίσχυση του σήματος, αλλά χάρη στον ευέλικτο σχεδιασμό του συστήματος επιτρέπει τη μέτρηση της χειρομορφίας οποιουδήποτε ασθενώς απορροφώντος δείγματος, από άτομα ή οργανικά μόρια σε αέρια ή υγρή μορφή μέχρι μονοστρώσεις χειρόμορφων δομών σε επιφάνειες, και άλλα. Σκοπός του προγράμματος το οποίο χρηματοδοτείται από το ΕΛΙΔΕΚ είναι η πειραματική διάταξη να φθάσει σε τέτοια επίπεδα ευαισθησίας ώστε να καταστούν δυνατές «οι πλέον ευαίσθητες – και δύσκολες – μετρήσεις χειρομορφίας, αυτές λόγω παραβίασης της συμμετρίας ομοτιμίας σε ατομικά συστήματα, μια εφαρμογή που αποτελεί έλεγχο του καθιερωμένου μοντέλου σωματιδιακής φυσικής. Αυτό αυτομάτως θα σημαίνει ότι το σύστημά μας θα είναι ήδη κατά πολλές τάξεις μεγέθους πιο ευαίσθητο από τα πλέον ευαίσθητα σημερινά πολωσίμετρα» εξήγησε ο δρ Κατσοπρινάκης.

Δεν χωρεί αμφιβολία ότι η χρηματοδότηση μέσω του ΕΛΙΔΕΚ αποτελεί σημαντικό εργαλείο για να μπορέσουν ερευνητές όπως ο δρ Κατσοπρινάκης να συνεχίσουν το πρωτοποριακό έργο τους. Ο ίδιος όμως μεταξύ σοβαρού και αστείου δεν παρέλειψε να σημειώσει: «Ενα αναπάντεχο πλεονέκτημα της σημαντικής και διαχρονικής έλλειψης χρηματοδότησης της έρευνας στην Ελλάδα υπήρξε η σφαιρική, αν και μη τυπική, εκπαίδευση που έχουμε λάβει όσοι ερευνητές δραστηριοποιούμαστε εντός των συνόρων όσον αφορά την επαναχρησιμοποίηση, την ανακύκλωση και τον επαναπροσδιορισμό του εξοπλισμού μας, τον “κανιβαλισμό” του καμιά φορά, και την εξάντληση των δυνατοτήτων του, καθώς και τις επιπλέον γνώσεις που de facto έχουμε οδηγηθεί να αποκτήσουμε, όπως, για παράδειγμα στην περίπτωσή μου, γνώσεις αναλογικών και ψηφιακών κυκλωμάτων, χειροποίητες λύσεις αυτοματοποίησης εργαστηρίου ή εξ ολοκλήρου κατασκευήςπρωτότυπων διατάξεων, ακόμα και γνώσεις ξυλουργικής και μηχανολογίας και άλλα πολλά». Τόνισε επίσης ότι μεγάλο πρόβλημα ανέκαθεν της ερευνητικής δραστηριότητας ήταν και παραμένουν οι γραφειοκρατικές διαδικασίες, οι οποίες έχουν μάλλον επιταθεί τα χρόνια της κρίσης με την πολυνομία και τις διαρκείς αλλαγές σε εργασιακά και ασφαλιστικά θέματα. Θέματα που προφανώς χρήζουν βελτίωσης.

Διδάσκοντας δασκάλους

Μαρία Ανδριά

Η δρ Μαρία Ανδριά είναι γλωσσολόγος με ειδίκευση στην εφαρμοσμένη γλωσσολογία, την κατάκτηση ξένων γλωσσών και τη διδακτική ξένης γλώσσας. Προτού επιστρέψει στην Ελλάδα και το Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών (ΕΚΠΑ) εργαζόταν ως καθηγήτρια και ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο της Βαρκελώνης και στο Αυτόνομο Πανεπιστήμιο της Βαρκελώνης. Εχει διατελέσει επίσης υπεύθυνη και καθηγήτρια στο Τμήμα Ελληνικών για Ενηλίκους της Ελληνικής Κοινότητας Καταλωνίας στη Βαρκελώνη, όπου δίδασκε νέα ελληνικά σε ισπανόφωνους και καταλανόφωνους μαθητές. Ετσι είναι πολύ καλά εξοπλισμένη για να αναλάβει το έργο του ΕΛΙΔΕΚ που στοχεύει στην ανάπτυξη εργαλείων τα οποία θα βοηθήσουν τους διδάσκοντες να βοηθήσουν στη συνέχεια τους μη έλληνες μαθητές τους να κατανοήσουν τη γλώσσα μας.
«Σκοπός του ερευνητικού προγράμματος είναι να μελετήσει τον τρόπο εκμάθησης και διδασκαλίας της ελληνικής γλώσσας σε διαφορετικά περιβάλλοντα μάθησης (Δεύτερο, εντός Ελλάδας, και Ξένο, εκτός Ελλάδας) και να εντοπίσει καλές πρακτικές διδασκαλίας που θα μπορούσαν να διευκολύνουν τη διδασκαλία της ελληνικής γλώσσας σε καθένα από αυτά τα περιβάλλοντα» μας είπε η δρ Ανδριά.

Περιττό να πούμε ότι οι εν λόγω καλές πρακτικές διδασκαλίας προχωρούν πέρα από την εκμάθηση της γλώσσας αυτής καθαυτής και έχουν να κάνουν με την ένταξη των μη Ελλήνων (είτε πρόκειται για προσφυγόπουλα είτε για φοιτητές είτε για στελέχη εταιρειών) στην ελληνική κοινωνία: «Δεδομένης της αυξανόμενης ανάγκης για την εκμάθηση της Ελληνικής ως δεύτερης γλώσσας/ξένης γλώσσας (όπως για παράδειγμα με την πρόσφατη άφιξη μεγάλου αριθμού προσφύγων στη χώρα μας), αφενός η εξέταση του τρόπου με τον οποίο μπορεί να διδαχθεί η ελληνική γλώσσα με πιο αποτελεσματικό τρόπο σε διαφορετικές ομάδες μαθητών και αφετέρου η επικέντρωση στην κατάλληλη εκπαίδευση και πιστοποίηση των διδασκόντων είναι θέματα μεγάλης σημασίας για την κοινωνία μας. Τα αποτελέσματα του ερευνητικού μας έργου θα μας επιτρέψουν να εμβαθύνουμε στα φαινόμενα που αποτελούν τη βάση της εκμάθησης γλωσσών και να μπορέσουμε να συνεισφέρουμε στον τομέα της εκμάθησης δεύτερης γλώσσας, προσφέροντας ευρήματα από μια γλώσσα που δεν έχει μελετηθεί αρκετά ως τώρα υπό αυτό το πρίσμα. Πιο συγκεκριμένα, ο απώτερος σκοπός του έργου είναι να προτείνει ουσιαστικές πρακτικές εφαρμογές για τη διδασκαλία της ελληνικής ως δεύτερης γλώσσας/ξένης γλώσσας με στόχο τη βελτίωση της ποιότητας και της αποδοτικότητας της διδακτικής πράξης. Επιπλέον, οι εν λόγω καλές διδακτικές πρακτικές που θα προσδιοριστούν θα μπορούσαν να αποτελέσουν ένα πολύτιμο εργαλείο για την κατάρτιση και πιστοποίηση των εκπαιδευτικών στην Ελλάδα και στο εξωτερικό».

Η εμπειρία της δρος Ανδριά στην Ισπανία είναι πολύτιμη για αυτό που έρχεται να κάνει στη χώρα μας. Είναι όμως ένα καλό βήμα για τη σταδιοδρομία της; «Θεώρησα ότι η χρηματοδότηση ερευνητικών έργων του ΕΛΙΔΕΚ είναι μια πολύ σημαντική ευκαιρία για μένα να μάθω και να εξελιχθώ ως ερευνήτρια. Επιθυμία και όνειρο κάθε νέου ερευνητή είναι να δουλέψει σε ένα θέμα που να έχει επιλέξει ο ίδιος και που να ανταποκρίνεται απόλυτα στα ερευνητικά του ενδιαφέροντα και στο αντικείμενό του. Να δημιουργήσει τη δική του ερευνητική ομάδα, να επιλέξει δηλαδή τους συνεργάτες με τους οποίους θα εργαστεί πάνω σε έναν κοινό στόχο. Το ΕΛΙΔΕΚ μάς έδωσε αυτό ακριβώς. Αισθάνθηκα ότι μας δίνεται μια θέση, αυτή του επιστημονικού υπευθύνου ενός έργου, με ευθύνη, μια θέση που μας επιτρέπει να πάρουμε πρωτοβουλία, να εξελίξουμε τη δημιουργικότητά μας. Αυτό είναι κάτι μοναδικό για τα ελληνικά – και όχι μόνο – δεδομένα, το να δίνεται δηλαδή χώρος και φωνή σε νέους ανθρώπους. Είναι μια κίνηση που δείχνει, θα έλεγα, έμπρακτα εμπιστοσύνη στη νέα γενιά ερευνητών.

Αναζητώντας την τάξη στο κενό

Κοσμάς Τσακμακίδης

Ποιοι είναι οι νόμοι που διέπουν το κενό; Τι γίνεται όταν αφαιρέσουμε την ύλη και οι μόνες συνιστώσες που υπάρχουν είναι ο χώρος και ο χρόνος; Και τι συμβαίνει με το φως σε νανο-διαστάσεις, μεγέθη δηλαδή κατά 10.000 φορές μικρότερα από τη διάμετρο μιας ανθρώπινης τρίχας;
Αν κοπιάζετε ακόμη να αντιληφθείτε το νόημα των παραπάνω ερωτημάτων, δεν αποτελείτε εξαίρεση. Είναι δύσκολο για εμάς τους κοινούς θνητούς να μπούμε στον κόσμο όπου κινούνται οι επιστήμονες που εργάζονται στο πεδίο της νανοφωτονικής. Σε αυτό το πεδίο λάμπει εδώ και χρόνια ο εκ Κομοτηνής ορμώμενος Κοσμάς Τσακμακίδης ο οποίος ούτε λίγο ούτε πολύ πέτυχε να φρενάρει το φως! Ναι, κατά τη διάρκεια της διδακτορικής διατριβής του στο Πανεπιστήμιο του Σάρεϊ στην Αγγλία, ο 39χρονος σήμερα Κοσμάς Τσακμακίδης πέτυχε να δημιουργήσει μια φωτοπαγίδα και να σταματήσει το φως (θυμίζουμε ότι το φως κινείται με τη μεγαλύτερη ταχύτητα στο Σύμπαν, περί τα 300 εκατομμύρια μέτρα ανά δευτερόλεπτο στο κενό ή αλλιώς περί τα 20 ταξίδια αλέ-ρετούρ από τη Γη στη Σελήνη ανά δευτερόλεπτο). Και μάλιστα, χρησιμοποιώντας ένα μεταϋλικό και «παίζοντας» με τις διαστάσεις του πέτυχε η φωτοπαγίδα να λειτουργεί ευρυζωνικά, για όλα τα χρώματα του ουράνιου τόξου και σε θερμοκρασία δωματίου!

Τα παραπάνω έλαβαν χώρα το 2007 και από τότε ο Κοσμάς Τσακμακίδης συνέχισε την ερευνητική δραστηριότητά του μέσω του Imperial College του Λονδίνου και του Πανεπιστημίου Berkeley στην Καλιφόρνια, προτού αποφασίσει να επιστρέψει στην Ελλάδα και ειδικότερα στο Τμήμα Φυσικής της Σχολής Θετικών Επιστημών του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών (ΕΚΠΑ). Οι τυχεροί φοιτητές που θα τον έχουν δάσκαλό τους στα προπτυχιακά μαθήματα (φυσικής στερεάς κατάστασης) θα έχουν ίσως την ευκαιρία να μυηθούν και στις κβαντικές διαταραχές του κενού, το πεδίο στο οποίο εστιάζει τώρα το ερευνητικό ενδιαφέρον του.

Μα τι διαταραχές; Το κενό δεν είναι κενό; «Στα μεγέθη για τα οποία συζητούμε, το κενό είναι μια δυναμική κατάσταση εκτός ισορροπίας στην οποία συμβαίνουν πολλά πράγματα. Παραδείγματος χάριν, μπορεί να δημιουργηθεί ένα σωματίδιο το οποίο στη συνέχεια να αλληλοεξουδετερωθεί από το αντισωματίδιό του» εξήγησε ο κ. Τσακμακίδης. Και απαντώντας στο ερώτημα τι είναι αυτό που αναζητεί πρόσθεσε: «Αναζητούμε το πώς είναι δυνατόν από το “μηδέν” να διεγερθεί μια αλληλουχία γεγονότων ώστε τελικά να προκύψει μακροσκοπική οργάνωση και τάξη. Πώς, δηλαδή, από το “κβαντικό τίποτα” προκύπτουν μορφές αυτοοργάνωσης. Γνωρίζουμε ήδη, από τη δουλειά μας που μόλις δημοσιεύτηκε στο Science Advances, ότι μία προϋπόθεση για να συμβεί αυτοοργάνωση υπό αυτές τις συνθήκες είναι να υπάρξει θετική ανάδραση. Κάτι τέτοιο επιτρέπει παραδείγματος χάριν το ένα φωτόνιο (το στοιχειώδες σωματίδιο του φωτός) να γίνει δύο, τα δύο τέσσερα, τα τέσσερα οκτώ κ.ο.κ., και τελικά να δημιουργηθούν μη τυχαίες μακροσκοπικές μορφές και σχήματα».

Προφανώς τα ερωτήματα που θέτει ο κ. Τσακμακίδης είναι θεμελιώδη. Υπάρχουν άραγε πρακτικές εφαρμογές; «Τα παραπάνω ερωτήματα είναι πράγματι θεμελιώδη, μιας και αφορούν την εξέλιξη πολύπλοκων συστημάτων, από τον ανθρώπινο εγκέφαλο μέχρι τη μακροσκοπική δομή του Σύμπαντος. Ωστόσο, κατά καλή τύχη, στην προκειμένη περίπτωση υπάρχει και μια ευρεία γκάμα πρακτικών εφαρμογών: τα ευρήματά μας θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στο μέλλον για τη δημιουργία κβαντικών ηλεκτρονικών υπολογιστών, οι οποίοι θα λειτουργούν με μεμονωμένα φωτόνια (αντί για ηλεκτρόνια στα οποία στηρίζονται οι σημερινοί ηλεκτρονικοί υπολογιστές), αλλά επίσης και στη δημιουργία αποδοτικότερων φωτοβολταϊκών συστημάτων αλλά και νανοσκοπικών λέιζερ».

Πρακτικές εφαρμογές ή μη, η παρουσία ενός επιστήμονα τέτοιου μεγέθους λαμπρύνει αναμφίβολα το Τμήμα Φυσικής του ΕΚΠΑ. Αλλά και ο ίδιος ο κ. Τσακμακίδης είναι περήφανος για το Πανεπιστήμιο που τον δέχθηκε στη θέση του καθηγητή μόλις πριν από λίγο καιρό: «Το ΕΚΠΑ είναι ένα ιστορικό πανεπιστήμιο με μεγάλη παράδοση, και οι φοιτητές μας είναι παιδιά με λαμπρό μυαλό και όρεξη για μάθηση. Στο Τμήμα Φυσικής, παρά τις όποιες ελλείψεις και τη σχετικά μικρή χρηματοδότηση σε σχέση με αντίστοιχα πανεπιστήμια του εξωτερικού, αγωνιζόμαστε για να δημιουργήσουμε την επόμενη γενιά άριστων επιστημόνων και εργαζόμαστε σκληρά για να πετύχουμε και αυτόν τον στόχο».

Μεταμορφώνοντας τα ρομπότ

Βασίλειος Μουλιανίτης

Ο δρ Βασίλειος Χ. Μουλιανίτης ανήκει στην κατηγορία των επιστημόνων που διέπρεψαν παραμένοντας εντός των συνόρων. Μηχανολόγος μηχανικός και στη συνέχεια διδάκτορας του Πανεπιστημίου Πατρών, υπηρετεί από εφέτος ως επίκουρος καθηγητής του Τμήματος Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων και Συστημάτων του Πανεπιστημίου Αιγαίου με γνωστικό αντικείμενο τη «Σχεδίαση Μηχανοτρονικών Προϊόντων και Συστημάτων».
Τι πραγματεύεται αυτό το πεδίο; «Η μηχανοτρονική (mechatronics) ορίζεται ως η συνεργατική ολοκλήρωση της επιστήμης της μηχανολογίας, ηλεκτρονικής/ηλεκτρολογίας με την πληροφορική στον σχεδιασμό και την κατασκευή προϊόντων και διαδικασιών. Παραδείγματα τέτοιων συστημάτων είναι τα ρομπότ, οι ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές, τα αυτοκίνητα» εξήγησε ο δρ Μουλιανίτης και πρόσθεσε ότι η μηχανοτρονική προσέγγιση είναι απαραίτητη στον σχεδιασμό μεταμορφικών ρομποτικών βραχιόνων, που αποτελεί τον στόχο του προγράμματος το οποίο χρηματοδοτείται από το ΕΛΙΔΕΚ και το οποίο θα εκτελεστεί με επιστημονικό υπεύθυνο τον ίδιο και σε συνεργασία με τον δρα Χαράλαμπο Βάλσαμο και τον υποψήφιο διδάκτορα κ. Νίκο Στραβοπόδη.

Τι είναι όμως τα μεταμορφικά ρομπότ; «Πρόκειται για ρομπότ τα οποία αποτελούνται από τρία κύρια συστατικά στοιχεία: τις ενεργές αρθρώσεις, τις ψευδοαρθρώσεις και παθητικά στοιχεία. Η καινοτομία σε αυτή την κλάση των ρομπότ έγκειται στην προσαρμογή της ανατομίας τους (μορφής) μέσω των ψευδοαρθρώσεων με σκοπό την εκτέλεση της ανατιθέμενης εργασίας με υψηλή επίδοση».

Και ποια μπορεί να είναι η ανατιθέμενη εργασία στην προκειμένη περίπτωση;

«Το πρόγραμμα εστιάζει στην εφαρμογή των ρομποτικών βραχιόνων στην ιατρική και πιο συγκεκριμένα στην αποκατάσταση / φυσικοθεραπεία. Εν τούτοις, λαμβάνοντας υπόψη τα πολλαπλά οφέλη της ικανότητας μεταμόρφωσης του βραχίονα η αξιοποίησή του είναι δυνατή και σε άλλα πεδία. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η βιομηχανία και ειδικά οι μικρομεσαίες επιχειρήσεις όπου η επένδυση σε τυπικά βιομηχανικά ρομπότ είναι ασύμφορη ή/και αδύνατη».

Σε ποιο σημείο βρίσκεται τώρα η ανάπτυξη αυτών των ρομποτικών βραχιόνων; «Ο δρ Χαράλαμπος Βάλσαμος τοποθέτησε κατά την εκπόνηση της διδακτορικής διατριβής του τις βάσεις για τον σχεδιασμό και τις βασικές αρχές λειτουργίας τέτοιων συστημάτων. Το πρόγραμμα τώρα έχει τρεις επιμέρους στόχους: πρώτον, την ανάπτυξη ενός εργαστηριακού πρωτοτύπου ενός αυτο-μεταμορφώσιμου ρομποτικού βραχίονα, με σκοπό τη γρήγορη και αυτόνομη αλλαγή της ανατομίας, δεύτερον, την ανάπτυξη των απαραίτητων εργαλείων και μεθόδων για τον σχεδιασμό, τη δόμηση, τον έλεγχο και τη μεταμόρφωσή του και τρίτον την ανάπτυξη του συστήματος ελέγχου του βραχίονα, αλλά και των στρατηγικών αυτο-μεταμόρφωσής του».

Οπως προκύπτει από τα παραπάνω, χάρη στο ΕΛΙΔΕΚ ο δρ Μουλιανίτης θα μπορέσει να έχει στο εργαστήριό του δύο άξιους συνεργάτες, οι οποίοι ίσως και να έπαιρναν τον δρόμο για την αλλοδαπή. Τον ρωτήσαμε αν εκτιμά ότι το ΕΛΙΔΕΚ θα μπορούσε να αλλάξει τα δεδομένα για τους έλληνες ερευνητές που θέλουν να κάνουν έρευνα αιχμής στη χώρα μας. «Στην παρούσα φάση, οι δράσεις του ΕΛΙΔΕΚ προσφέρουν στο ερευνητικό προσωπικό της χώρας την προοπτική να συνεχίσουν την έρευνά τους εντός συνόρων. Το ΕΛΙΔΕΚ πρέπει να αποτελέσει την αιχμή του δόρατος μιας πολιτικής που θα στραφεί προς την υποστήριξη της έρευνας, μειώνοντας τις γραφειοκρατικές διαδικασίες και συγχρόνως αυξάνοντας την ευελιξία της διαχείρισης των έργων που χρηματοδοτεί, με σκοπό την απελευθέρωση των ερευνητών στο κύριο αντικείμενό τους, που είναι η έρευνα και η καινοτομία».

Σύγχρονος αλχημιστής

Παναγιώτης Δάλλας

Κάθε φορά που ένα ηφαίστειο εκρήγνυται, κάθε φορά που μια πυρκαγιά θεριεύει, ο αέρας γεμίζει με διοξείδιο του άνθρακα και ένα πλήθος από τοξικούς ρύπους. Οπως εξάλλου γεμίζει από την καθημερινή ανθρώπινη δραστηριότητα (βιομηχανική παραγωγή, μηχανές αυτοκινήτων, καλοριφέρ). Τι ωραία που θα ήταν να είχαμε έναν τρόπο να απομακρύνουμε τις τοξικές ρυπογόνες ουσίες και να μετατρέπουμε το διοξείδιο του άνθρακα σε χρήσιμες ενώσεις! Ή να το αποθηκεύουμε έτσι ώστε να αξιοποιείται διαφορετικά. Δεν είναι τυχαίο ότι σήμερα παρουσιάζουν τεράστιο ενδιαφέρον η αποθήκευση διοξειδίου του άνθρακα και η περαιτέρω χρήση του στην πετρελαϊκή βιομηχανία («enhanced oil recovery» μέθοδοι για την άντληση πετρελαίου υπό μεγάλες πιέσεις και θερμοκρασίες).

Σε αυτόν τον διπλό στόχο αποσκοπεί και το ερευνητικό πρόγραμμα που θα εκπονήσει ο δρ Παναγιώτης Δάλλας στο ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος», όπου εργάστηκε και για τη διδακτορική διατριβή του. Σήμερα, ο δρ Δάλλας είναι επίσης ακαδημαϊκός επισκέπτης στην Οξφόρδη, ενώ η ερευνητική διαδρομή του τον ταξίδεψε στις ΗΠΑ (Πανεπιστήμιο Κορνέλ στο Ιθακα) και στην Τσεχία (Ερευνητικό Κέντρο για τα Νανοϋλικά). Ο τίτλος του έργου είναι «Δισδιάστατοι ημιαγωγοί με πλασμονικά νανοϋλικά ως φωτοκαταλύτες και φθορίζοντα υποστρώματα» και, όπως εξήγησε ο έλληνας ερευνητής, «Το έργο αφορά την ανάπτυξη διαφόρων σύνθετων υλικών βασισμένων σε δισδιάστατους ημιαγωγούς ως φωτοκαταλύτες για την αναγωγή διοξειδίου του άνθρακα και την απομάκρυνση τοξικών ρύπων αλλά και άλλων για τη χρήση τους σε αισθητήρες για την ανίχνευση μορίων. Ενας τρόπος για την αύξηση της απόδοσης των φωτοκαταλυτών και των φθοριζόντων υλικών είναι η γειτνίαση με νανοσωματίδια χρυσού. Λόγω του υψηλού κόστους (των νανοσωματιδίων χρυσού), σκοπεύω να αναπτύξω εναλλακτικές νανοδομές χαμηλότερου κόστους που θα έχουν παρόμοια επίδραση».

Τα δισδιάστατα υλικά, τα οποία ήρθαν στο φως της επικαιρότητας με την ανακάλυψη και μελέτη του γραφενίου, αποτελούν την ερευνητική αιχμή του δόρατος στη σύνθεση νανοδομών με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά. Για το πρόγραμμά του ο δρ Δάλλας θα κληθεί να συνθέσει δισδιάστατους πολυμερείς και ανθρακικούς ημιαγωγούς, οι οποίοι θα ενωθούν με πλασμονικά νανοσωματίδια, τα οποία θα λειτουργούν ως ενισχυτές. «Oι πλασμονικοί ενισχυτές θα είναι ανισοτροπικά νανοσωματίδια χρυσού ή τα αντίστοιχα κράματα με διάφορα σχήματα και μεγέθη, ως εκ τούτου με διαφορετικό συντονισμό επιφανειακών ηλεκτρονίων. Σκοπός μας είναι να αναπτύξουμε πολυμερείς ή ανθρακικές δισδιάστατες νανοδομές διακοσμημένες με νανοσωματίδια χρυσού (πλασμονικούς ενισχυτές) σε πρώτη φάση και εναλλακτικών του χρυσού υλικών σε δεύτερη. Οπως είναι γνωστό από την αρχαιότητα, ο χρυσός έχει εξαιρετικά ενδιαφέρουσες οπτικές ιδιότητες και σήμερα έχει αποδειχθεί ότι αυξάνει την απόδοση των φωτοκαταλυτών και των φθοριζόντων υλικών. Το ηλεκτρικό πεδίο διά μέσου του συντονισμού των επιφανειακών ηλεκτρονίων στους πλασμονικούς ενισχυτές θα οδηγήσει σε αύξηση της κβαντικής απόδοσης φθοριζόντων υλικών, οδηγώντας σε εφαρμογές ως αισθητήρες».

Παρά τη δυσκολία του εγχειρήματος, ο δρ Δάλλας είναι αισιόδοξος ότι το πρόγραμμά του μπορεί να αποδώσει εξίσου καλά επί ελληνικού εδάφους όσο θα απέδιδε και στο εξωτερικό: «Γνωρίζω συναδέλφους (ή μη) οι οποίοι έχουν πετύχει περισσότερα στην Ελλάδα από ό,τι στο εξωτερικό, ενώ για άλλους ισχύει ακριβώς το αντίστροφο. Η επιτυχία είναι κάτι που εξαρτάται από πολλούς παράγοντες και δεν μπορεί να προβλεφθεί. Ας κάνουμε όλοι το καλύτερο δυνατόν».

Πολεμώντας την υπέρταση

Ιωάννα Τζουλάκη

Η δρ Ιωάννα Τζουλάκη διέγραψε μια μακρά πορεία στην αλλοδαπή, τόσο εκπαιδευτική (Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου, Ιmperial College του Λονδίνου) όσο και επαγγελματική: εργάστηκε ως επίκουρη καθηγήτρια στη σχολή δημόσιας υγείας του Ιmperial College προτού επιστρέψει στην Ελλάδα και στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων. Κεντρικός άξονας των ερευνητικών δραστηριοτήτων της για την τελευταία δεκαετία υπήρξε η αρτηριακή πίεση, ίσως ο κυριότερος παράγοντας κινδύνου για τα καρδιαγγειακά νοσήματα.

Ηδη η έρευνα της δρος Τζουλάκη και των συνεργατών της έχει συμβάλει στο να αναδειχθούν η σημασία και η σχέση του τρόπου ζωής με τη μείωση της αρτηριακής πίεσης. Γνωρίζουμε πλέον σήμερα ότι η φυσική άσκηση, η περιορισμένη κατανάλωση αλκοόλ, η μεσογειακή διατροφή, η μειωμένη κατανάλωση αλατιού και φυσικά η αποχή από το κάπνισμα παίζουν σημαντικό ρόλο στη μείωση της αρτηριακής πίεσης. Ομως τα επίπεδα αρτηριακής πίεσης καθορίζονται και από γενετικούς παράγοντες. Και εδώ υπεισέρχεται το έργο της ελληνίδας ερευνήτριας: «Τα τελευταία χρόνια κάναμε μεγάλες έρευνες που σκοπό έχουν να μελετήσουν το γενετικό υπόβαθρο της υπέρτασης ή και άλλων παραγόντων κινδύνου. Ανακαλύψαμε έναν πολύ μεγάλο αριθμό γονιδίων που σχετίζονται με την αρτηριακή πίεση. Η πληροφορία αυτή είναι πολύ σημαντική. Πρώτον, μπορεί να εξηγήσει καλύτερα τον μηχανισμό, τα βιολογικά μονοπάτια που οδηγούν στη νόσο. Δεύτερον, μπορεί να φανερώσει καινούργιους θεραπευτικούς παράγοντες. Τέλος, μπορεί να συμβάλει στην ιατρική ακριβείας. Δηλαδή, τα ευρήματα γενετικής προδιάθεσης μπορεί να χρησιμοποιηθούν για να προβλέψουν ποια άτομα είναι σε μεγαλύτερο κίνδυνο να εμφανίσουν υψηλή αρτηριακή πίεση και έτσι να λάβουν προληπτική θεραπεία. Πάντως, η όποια γενετική προδιάθεση δεν πρέπει να εκλαμβάνεται ως καθοριστική και αμετάβλητη. Αντίθετα, οι μελέτες μας έχουν δείξει πως άτομα υψηλού γενετικού κινδύνου μπορούν να μειώσουν σημαντικά τον παραπάνω κίνδυνο ανάλογα με τον τρόπο ζωής που ακολουθούν».

Με δεδομένη την εκπαιδευτική και ερευνητική εμπειρία της στην αλλοδαπή ζητήσαμε από τη δρα Τζουλάκη να συγκρίνει τις δυνατότητες των ελληνικών πανεπιστημίων σε σχέση με τα ξένα στα οποία έχει εργαστεί: «Πιστεύω στις δυνατότητες των ελληνικών πανεπιστημίων. Προφανώς και εκεί, καθώς αποτελούν και αυτά κομμάτι της κοινωνίας μας, μπορεί κανείς να συναντήσει το καλύτερο και το χειρότερο, όπως άλλωστε συμβαίνει παντού, ακόμη και στα ξένα πανεπιστήμια. Αναμφίβολα όμως το καλύτερο μπορεί να βρει ευκολότερα διεξόδους και να αναδειχθεί σε μερικά ξένα πανεπιστήμια, όπου η θεσμική οργάνωση είναι υψηλότερη. Το ελληνικό πανεπιστήμιο χρειάζεται βελτίωση σε θεσμικά ζητήματα αλλά και να αναπτύξει μια σταθερή αντίστοιχη κουλτούρα που να προάγει τις δομές αριστείας. Για παράδειγμα, ενώ υπάρχει αξιολόγηση, δεν γίνεται πάντα χρήση των αποτελεσμάτων της. Σε κάθε περίπτωση πάντως, το ελληνικό πανεπιστήμιο δεν υστερεί σε επιστημονικό δυναμικό όσο κάποιες φορές παρουσιάζεται, και η καθολική αποδόμησή του είναι λανθασμένη και άδικη».

Οσο για το ΕΛΙΔΕΚ, η άποψή της είναι σαφής: «Ο θεσμός του ΕΛΙΔΕΚ μπορεί να βοηθήσει ουσιαστικά τόσο τους νέους ερευνητές να κάνουν έρευνα αιχμής στην Ελλάδα όσο και τους ερευνητές που εργάζονται στο εξωτερικό να χτίσουν την ερευνητική τους δραστηριότητα στη χώρα μας. Θέλω να πιστεύω ότι οι πρώτες δυσκολίες και καθυστερήσεις στην εκτέλεση κάποιων προγραμμάτων θα εξομαλυνθούν. Είναι σημαντικό ο θεσμός αυτός να έχει διάρκεια και να εδραιωθεί στην ελληνική ακαδημαϊκή κοινότητα ως μια ανεξάρτητη και αδιάβλητη διαδικασία με μοναδικό κριτήριο την επιστημονική ποιότητα».

Μαγνητικές διαδρομές

Βασίλης Αλεξανδράκης

Η κλιματική αλλαγή έχει επιφέρει αύξηση της μέσης θερμοκρασίας του πλανήτη, πράγμα που, μεταξύ άλλων, σημαίνει αύξηση της ανάγκης για κλιματισμό. Αλλά η σημερινή τεχνολογία ψύξης βασίζεται στην επαναλαμβανόμενη συμπίεση και αποσυμπίεση αερίων, κατά κύριο λόγο υδροφθορανθράκων (hydrofluorocarbons), oι οποίοι συμβάλλουν σημαντικά στο φαινόμενο του θερμοκηπίου. Είναι δε εξαιρετικά ενεργοβόρος: έχει υπολογιστεί ότι η ενέργεια που καταναλώνεται για τη λειτουργία των κλιματιστικών μονάδων προβλέπεται σύντομα να φτάσει γύρω στις 10 τρισεκατομμύρια κιλοβατώρες, ποσό ίσο με τη μισή παγκόσμια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας σήμερα.
Μια εναλλακτική τεχνολογία για την αντικατάσταση των υπαρχόντων συστημάτων ψύξεως μηχανικής συμπίεσης αερίων είναι η μαγνητοθερμική ψύξη, η οποία δεν χρησιμοποιεί αέρια αλλά στερεά υλικά ως ψυκτικό μέσο, με αποτέλεσμα να μην εκλύονται διοξείδιο του άνθρακα και άλλα επιβλαβή αέρια που προκαλούν το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Μόνο που προς το παρόν αυτή η τεχνολογία δεν είναι όσο αποδοτική θα έπρεπε. Στόχος του προγράμματος του δρος Βασίλη Αλεξανδράκη, το οποίο θα εκπονηθεί στο Ινστιτούτο Νανοτεχνολογίας και Νανοεπιστήμης του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος», είναι η βελτίωση της απόδοσης της μαγνητοθερμικής ψύξης.
Με σπουδές και ερευνητική δραστηριότητα που τον ταξίδεψαν από την Ελλάδα στη Γερμανία (Ruhr-University Bochum) και στην Ισπανία (University of the Basque Country, Bilbao), ο δρ Αλεξανδράκης είναι ειδικός στα φαινόμενα μαγνητικής υστέρησης, στους μηχανισμούς αντιστροφής της μαγνήτισης καθώς και στις μαγνητικές αλληλεπιδράσεις σε λεπτά υμένια και σε νανοσωματίδια. Είναι ακριβώς το φαινόμενο της υστέρησης που μειώνει την αποδοτικότητα της μαγνητοθερμικής ψύξης. Τι είναι αυτό; «Ενα μαγνητοθερμικό υλικό ξεκινάει από κάποιες αρχικές τιμές της θερμοκρασίας και του μαγνητικού πεδίου, οι οποίες στην ουσία καθορίζουν και την αρχική τιμή της εντροπίας και της μαγνήτισης του συστήματος, και ύστερα από διαδοχικές μεταβολές της θερμοκρασίας ή του μαγνητικού πεδίου επιστρέφει πάλι στις αρχικές συνθήκες. Αυτή η κυκλική διαδικασία γίνεται με μη αντιστρεπτό τρόπο, με άλλα λόγια το σύστημα μετά την αποκατάσταση των αρχικών τιμών της θερμοκρασίας και του πεδίου εμφανίζει κάποια υστέρηση σε σχέση με την αρχική τιμή της εντροπίας και της μαγνήτισης. Η υστέρηση αυτή απαιτεί την κατανάλωση επιπλέον ενέργειας προκειμένου το σύστημα να επιστρέψει στην αρχική του κατάσταση καθιστώντας τη μαγνητοθερμική ψύξη λιγότερο αποδοτική» εξήγησε ο δρ Αλεξανδράκης, ο οποίος είδε την ύπαρξη του ΕΛΙΔΕΚ ως μια «πραγματικά καλή επαγγελματική ευκαιρία και όχι απλώς αφορμή για να επιστρέψω στην Ελλάδα. Η συγκεκριμένη προκήρυξη έδινε την ευκαιρία στους αιτούντες να οριστούν ως επιστημονικοί υπεύθυνοι των ερευνητικών έργων, επιτρέποντάς τους να αναλάβουν πρωτοβουλίες και να λάβουν οι ίδιοι τις καθοριστικές αποφάσεις που απαιτούνται για την υλοποίηση των έργων. Να προσθέσω και κάτι το οποίο με εξέπληξε ευχάριστα και αφορά το είδος της εργασιακής σχέσης με τον φορέα υποδοχής. Η προσωπική μου εμπειρία ως εργαζομένου παλαιότερα στην Ελλάδα, είτε για ευρωπαϊκά είτε για εθνικά ερευνητικά προγράμματα, είναι ότι η μόνη δυνατή σύμβαση εργασίας ήταν η σύμβαση έργου (γνωστή ως μπλοκάκι παροχής υπηρεσιών) και όχι μισθωτής εργασίας. Αυτό εξανάγκαζε τους ερευνητές να υποβάλλουν δηλώσεις ΦΠΑ και να επωμίζονται το αντίστοιχο κόστος, καθώς δεν ήταν πάντοτε ξεκάθαρο αν η παροχή υπηρεσιών σε ερευνητικά έργα εξαιρούνταν από το καθεστώς ΦΠΑ και υπό ποιες προϋποθέσεις, με αποτέλεσμα οι ερευνητές να βρίσκονται υπό το συνεχές άγχος ενός πιθανού φορολογικού ελέγχου και επιπλέον δεν είχαν δικαίωμα σε τυχόν επίδομα ανεργίας. Ευτυχώς, το ΕΛΙΔΕΚ έλαβε υπόψη του αυτή τη στρέβλωση και τη διόρθωσε, παρέχοντας τη δυνατότητα υπογραφής σύμβασης μισθωτής εργασίας».
Πώς όμως θα μετουσιώσει στη χώρα μας τα ευρήματά του σε προϊόντα; «Ακόμα και αν δεν υπάρχουν αντίστοιχες βιομηχανίες με συναφές αντικείμενο στην Ελλάδα, μπορεί κάποιος να έρθει σε επαφή με βιομηχανίες εκτός Ελλάδος. Θεωρώ όμως πως είναι πολύ σημαντικό να παραχθεί τεχνογνωσία και να αναπτυχθούν κατάλληλες ερευνητικές υποδομές εντός Ελλάδος μέσω των οποίων η χώρα θα μπορέσει να προσελκύσει επενδύσεις».