Nanofizika, nanotechnológia és anyagtudomány

Vezető: Mihály György

A nanotechnológia az anyag olyan tulajdonságait hasznosítja, amelyek eltérnek mind a makroszkopikus, mind pedig a molekuláris méretekben ismert, a kémia és az atomfizika által feltárt viselkedéstől. A mikrométer alatti, 1-100 nanométeres tartományban olyan új jelenségek kerülnek előtérbe, amelyek korábban nem gondolt módon kibővítik az új típusú eszközök készítésének, kívánatos funkciók kialakításának és anyagi paraméterek tervezésének lehetőségeit. 

A nanotechnológiai megoldások alkalmazása ugrásszerű fejlődést jelentett az elektronikában, optikában, számítástechnikában, és rohamosan terjed az orvostudományban, környezetvédelemben, energetikában. Előretörése természetes a nagy szellemi hozzáadott értéket tartalmazó termékek előállításában, ugyanakkor előnyei még egyszerű tömegtermékeknél is áttörést jelenthetnek. A BME nemzetközi színvonalú természet-tudományos kutatásainak és a műszaki tapasztalatokon alapuló technológia fejlesztéseinek összekapcsolásával az alábbi három területre fókuszálunk: 

nanoelektronika területén olyan új nanoszerkezetek előállítását, kísérleti és elméleti vizsgálatát tűzzük ki célul, amelyekben a makroszkopikus tulajdonságokat felváltó jelenségkör megértése alapkutatási kihívást jelent, de egyúttal potenciális elektronikai alkalmazások lehetőségét is ígéri. 

A felületi nanostruktúrák kutatása során új felületkezelési és bevonatolási eljárásokat tervezünk kifejleszteni és minősíteni. A felületi nanostruktúrák alkalmazási lehetőségeit a napelemektől kezdve, a kémiai szenzorokon keresztül, egészen a biofunkcionális orvostechnikai eszközökig széles körben vizsgáljuk. 

A szerkezeti és funkcionális anyagok  területén a nanorészecskék kedvező tulajdonságainak egy-egy kívánatos specifikus célra történő kihasználása mellett az ún. aktív nanoszerkezetek vizsgálatát is célul tűzzük ki. Ilyenek pl. a biológiai szenzorok vagy a célzott gyógyszer-leadásra alkalmas nanoszerkezetek

A kutatások infrastrukturális hátterét a BME Nanotechnológiai Laboratóriumi Hálózat jelenti, melyben jelentős eszközfejlesztéseket valósítunk meg, elnyert pályázati forrásokra alapozva.  Hosszabb távú célkitűzésünk az MTA intézetekkel közös központi nanotechnológia laboratóriumok kialakítása a Q2 épületben.  

A kutatások szellemi hátterét egyetemünk nemzetközileg ismert és elismert kutatói adják, köztük azok a tehetséges fiatalok, akik egy-egy szakterületen témavezetőként jelennek meg. Meghatározó a kutatásba bevont hallgatók, doktoranduszok és doktorjelöltek szerepe. A legkiválóbb fiatal kutatók itthon tartására, valamint a külföldi posztdoktori teljesítmény alapján kiemelkedő eredményességű kutatók hazatérésének elősegítésére a projekt erőforrásainak összevonásával „start up” támogatást tervezünk biztosítani.   

A nanotechnológiai eljárások alkalmazása napjaink kihívásainak minden szintjén átütő megoldásokat ígér. Kis- és középvállalkozások versenyképességét, piaci térnyerését alapozhatja meg egy-egy korszerű megoldás bevezetése. Magyarországon jelen vannak azok a multinacionális vállalatok is, amelyek korszerű nanotechnológia megoldásokat alkalmaznak, és igénylik az ehhez értő magasan képzett szakembergárdát. Az ipari partnerekkel kialakított kapcsolatok iránymutatóak a képzési profil kialakításában és a kutatási témák kiválasztásában, és meghatározóak a nanotechnológiai kutatások eredményeinek ipari hasznosításában

Az innováció során kapott eredmények az egyetemmel szoros kapcsolatban álló spin-off cégekben is hasznosulhatnak. Ezen vállalkozások elsődleges feladata az egyetemen született eredmények piaci alkalmazása, egy inkubátor-időszak utáni önálló tevékenységi kör létrehozása. Nemzetközi példák alapján a „Nanofizia, nanotechnológia és anyagtudomány” kutatási terület a spin-off vállalkozások létrejöttének optimális hátterét jelenti. 


A terület struktúrális felépítése:

  NNA (Nanofizika, nanotechnológia és anyagtudomány)
    NNA-P1 (Nanoelektronika)
      NNA-P1-T1 (Spintronika)
      NNA-P1-T2 (Hibrid nanoszerkezetek, molekuláris elektronika)
      NNA-P1-T3 (Nanoelektronikai Eszközök)
    NNA-P2 (Felületi nanostrukturák)
      NNA-P2-T1 (Felületek minősítése SPM-mel)
      NNA-P2-T2 (Felületi hibajelenségek elektronikus rendszerekben)
      NNA-P2-T3 (Érintésmentes felületanalitikai módszerek fejlesztése )
      NNA-P2-T4 (Nanostrukturált felületek analitikája )
      NNA-P2-T5 (Nanostrukturák optikai tulajdonságainak vizsgálata )
    NNA-P3 (Szerkezeti és funkcionális anyagok)
      NNA-P3-T1 (Polimer nanokompozitok – I.)
      NNA-P3-T2 (Polimer nanokompozitok – II.)
      NNA-P3-T3 (Bioanyagok felületmódosítása)
    NNA-P4 (Aktív nanoszerkezetű anyagok)
      NNA-P4-T1 ((Bio)kémiai érzékelés funkcionalizált )
      NNA-P4-T2 (Funkcionális és reszponzív anyagok nano biotechnológiai alkalmaz...)
      NNA-P4-T3 (Biofunkcionalizált felületek kutatása pásztázómikroszkópiás módsz...)