Συντάχθηκε 07-09-2010 10:19
ΤΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΣΥΝΕΧΙΖΕΙ ΝΑ ΕΞΟΠΛΙΖΕΤΑΙ ΜΕ ΟΡΓΑΝΑ ΜΕΓΑΛΗΣ ΑΞΙΑΣ
Στο πλαίσιο της πολιτικής της Πρυτανείας για τη δημιουργία ισχυρών επιστημονικών πυρήνων στο Πολυτεχνείο Κρήτης, κατέστη δυνατόν να διετεθεί για το 2010 παρ’ όλη τη σοβαρή οικονομική κρίση ποσόν 800.000€ για την περαιτέρω προμήθεια επιστημονικών οργάνων ιδιαίτερα μεγάλης αξίας.
Τα όργανα που επιλέχτηκαν προς αγορά μετά την ολοκλήρωση των διαδικασιών περιγράφονται κατωτέρω προκειμένου να γνωρίζουν όλα τα μέλη της Πολυτεχνειακής Κοινότητας τις δυνατότητες που πολύ σύντομα θα βρίσκονται στη διάθεση όλων για τη βελτίωση της εκπαίδευσης και της έρευνας.
Α) Σύστημα Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας/Μικροανάλυσης (Field Emission Scanning Electron Microscopy System) (επισπεύδων: Ιωάννης Γεντεκάκης, Καθηγητής Φυσικοχημείας Γενικού Τμήματος).
Η μικρο- και ιδιαίτερα η νανο-τεχνολογία έχει ως στόχο την ανάπτυξη καινοτόμων σύνθετων υλικών με συγκεκριμένες επιζητούμενες φυσικοχημικές ιδιότητες που θα καλύπτουν εξειδικευμένες ανάγκες και εφαρμογές ή τη διερεύνηση φυσικών υλικών που εμφανίζουν ιδιάζουσες ιδιότητες έχει τεράστια επιστημονική ανάπτυξη τα τελευταία χρόνια. Πολλά εργαστήρια ερευνητικών και πανεπιστημιακών ιδρυμάτων δραστηριοποιούνται από διάφορες κατευθύνσεις και με πολλαπλούς στόχους προς τον τομέα αυτό. Ηλεκτρονικά υλικά για μικροτσίπ, σύνθετα καταλυτικά υλικά για την βελτιστοποίηση καταλυτικών χημικών διεργασιών, σύνθετα πολυμερή, στερεοί ηλεκτρολύτες, πορώδη υλικά για χρήση ως μεμβράνες διαχωρισμού, έως και λεπτές επιστρώσεις (thin films), τεχνικά συντιθέμενα βιολογικά υλικά για ιατρικές εφαρμογές είναι μερικά από τα πολλά παραδείγματα που θα μπορούσαν να αναφερθούν. Συχνά ακούγεται στις μέρες μας ότι βρισκόμαστε στην εποχή της νανο-τεχνολογίας, μια τεχνολογία που έχει διεισδύσει με δραματικό τρόπο στις περισσότερες κλασσικές επιστήμες (πχ, φυσικοχημείας, κατάλυσης, επιστήμης επιφανειών, επιστήμης υλικών και μακρομορίων, μικροηλεκτρονική, βιολογία, κ.ά.) με τεράστια οφέλη και προοπτικές στην περαιτέρω εξέλιξή τους.
Η ανάπτυξη όμως τέτοιων σύνθετων και εξειδικευμένων ιδιοτήτων υλικών απαιτεί την γνώση της μορφολογίας-δομής τους σε μικρο- και ιδιαίτερα σε νανο- επίπεδο. Η άμεση παρατήρηση με πραγματικές εικόνες (images) σε μικρο-νανο-σκοπικό επίπεδο, είναι προφανώς μείζονος σημασίας στην μελέτη των υλικών και στην κατανόηση των φυσικοχημικών ιδιοτήτων που αυτά παρουσιάζουν, ή που προσπαθούμε να τους αποδώσουμε. Τέτοιες παρατηρήσεις μπορούν να γίνουν με την αρωγή της τεχνικής που θα αποκτήσει σύντομα το Ίδρυμά μας. Την ηλεκτρονική μικροσκοπία/μικροανάλυση (Field Emission Scanning Electron Microscopy) η οποία θα ανοίξει ένα παράθυρο στον νανόκοσμο για τους ερευνητές του Πολυτεχνείου Κρήτης και των συνεργατών τους, δίνοντάς τους τη δυνατότητα άμεσης παρατήρησης της μορφολογίας των υλικών στο επίπεδο των λίγων νανομέτρων (1-5nm). Μέσω της νέας τεχνικής, η οποία χαρακτηρίζεται και ως high resolution electron microscopy (HREM) θα γίνεται εφικτή η νανο-παρατήρηση (με ταυτόχρονη νανο-στοχευμένη ανάλυση) της μορφολογίας επιφανειών, διεπιφανειών και της εσωτερικής διαμόρφωσης (μέσω μικροτομών) σύνθετων υλικών, πληροφορία που θα οδηγήσει στην εξιχνίαση και επιστημονική ερμηνεία της φυσικοχημικής συμπεριφοράς αυτών. Έτσι θα μπορούν να αναπτυχθούν και να οργανωθούν νέες εφαρμογές των υλικών ή να σχεδιαστούν τρόποι που θα οδηγήσουν στην περαιτέρω βελτίωση της δομής, άρα και της συμπεριφοράς τους.
Το σύστημα θα χρησιμοποιηθεί και για την εκπαίδευση των προπτυχιακών φοιτητών σε μοντέρνες αναλυτικές τεχνολογίες στα πλαίσια του μαθήματος της φυσικοχημείας.
Το εργαστήριο Φυσικοχημείας & Χημικών Διεργασιών (Γενικό τμ.) που πρωτοστάτησε στην προσπάθεια προμήθειας της ανωτέρω τεχνικής μαζί με το εργαστήριο Αναλυτικής και Περιβαλλοντικής Χημείας (Γενικό τμ.) και το εργαστήριο Βιοχημικής Μηχανικής και Περιβαλλοντικής Βιοτεχνολογίας (ΜΗΠΕΡ) θα συμβάλουν περαιτέρω οικονομικά (κατά ~75,000 €, πέραν των 400,000 που διέθεσε το Ίδρυμα) ώστε η τεχνική να είναι εξ αρχής άρτια και λειτουργούσα στο μέγιστο βαθμό των δυνατοτήτων της.
Β) Ανάπτυξη εκπαιδευτικής και ερευνητικής δραστηριότητας στην ευρύτερη περιοχή των ασύρματων δικτύων αισθητήρων (wireless sensor networks) (επισπεύδοντες: Αντώνιος Δεληγιαννάκης, Ιωάννης Παπαευσταθίου και Άγγελος Μπλέτσας, Επίκουροι καθηγητές ηλεκτρονικής και τηλεπικοινωνιών του Τμήματος ΗΜΜΥ).
Η αγορά των αισθητήρων κόμβων θα παρέχει πολλαπλά οφέλη τόσο στο τμήμα ΗΜΜΥ, όσο και στο Πολυτεχνείο Κρήτης. Πιο συγκεκριμένα, στο επίπεδο της εκπαίδευσης, το προτεινόμενο σύστημα εκτιμάται ότι θα επιτρέψει την πραγματική επαφή και εξοικείωση πλέον των εκατό (100) προπτυχιακών φοιτητών ανά έτος με τη φιλοσοφία των ασύρματων αισθητήρων κόμβων, την επεξεργασία, εξόρυξη και διασύνδεση των ροών δεδομένων που παράγονται από ετερογενή δίκτυά τους, όπως και με τις εφαρμογές τους, καθώς στο τμήμα ΗΜΜΥ διδάσκονται αρκετά μαθήματα σχετιζόμενα με αισθητήρες. Στο επίπεδο της έρευνας, οι επιστημονικές περιοχές της κατανεμημένης ανίχνευσης και εκτίμησης, της αποδοτικής συμπίεσης και μετάδοσης και της επεξεργασίας και διαχείρισης δεδομένων σε δίκτυα αισθητήρων είναι ανάμεσα στις ερευνητικές περιοχές με εντονότατο ερευνητικό ενδιαφέρον τα τελευταία χρόνια. Το εν λόγω σύστημα θα κάνει εφικτό τον πειραματισμό με πραγματικά δεδομένα και συστήματα. Επιπλέον, θα ενισχυθεί σημαντικά η δυνατότητα προσέλκυσης χρηματοδότησης σε εφαρμογές αισθητήρων, σε έναν τομέα όπου δίνεται σημαντική έμφαση σε πρόσφατα προγράμματα χρηματοδότησης έρευνας, τόσο σε ελληνικό επίπεδο (πχ «ΕΣΠΑ»), όσο και σε ευρωπαϊκό (πχ «ICT-FP7»). Η αναγνωρισιμότητα του Πολυτεχνείου Κρήτης αναμένεται να αυξηθεί με την διαθεσιμότητα των πραγματικών μετρήσεων στο διαδίκτυο (για αξιοποίηση και από άλλους ερευνητές).
Ο απώτερος στόχος του συστήματος αισθητήρων είναι να επεκτείνουμε την εκμετάλλευση της παραγόμενης γνώσης εκτός Πολυτεχνείου σε περιοχές τοπικού και περιφερειακού ενδιαφέροντος, με στόχο την ουσιαστική συμβολή του Πολυτεχνείου Κρήτης στη βελτίωση της ποιότητας ζωής της τοπικής κοινωνίας και της περιφέρειας. Παραδείγματα τέτοιων περιοχών ενδιαφέροντος περιλαμβάνουν την επόπτευση μεγάλων υπαίθριων χώρων και την έγκαιρη ανίχνευση απότομων μεταβολών (πυρκαγιές, περιβαλλοντικές αλλαγές, κα), τη βέλτιστη χρήση νερού και, γενικά, πόρων, στην «έξυπνη γεωργία» με χρήση αισθητήρων που μετρούν, π.χ., υγρασία, την εφαρμογή σε περιοχές εθνικής σημασίας (επόπτευση δημοσίων χώρων και κτηρίων), κ.α.
Γ) Εφαρμογές Αέριας Χρωματογραφίας/διαδοχικής Φασματογραφίας Μάζας με χρήση της Τεχνικής Παγίδας Ιόντων (επισπεύδουσα: Ελευθερία Ψυλλάκη Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Υδατικής Χημείας του Τμήματος ΜΗΠΕΡ)
Το σύστημα Αέριας Χρωματογραφίας / Διαδοχικής φασματογραφίας που βασίζεται στην τεχνική της Παγίδας Ιόντων χρησιμοποιείται για τον ποιοτικό και ποσοτικό προσδιορισμό ενώσεων που ανάγονται στην τεχνική της Αέριας Χρωματογραφίας. Η δυνατότητα πολλαπλού ιονισμού (MS/MSn) προσφέρει αυξημένη ευαισθησία, την δυνατότητα διαχωρισμού μεταξύ ισομερών, ενώ ταυτόχρονα μειώνει δραματικά τον θόρυβο από το υπόστρωμα των δειγμάτων.
Οι εφαρμογές της τεχνικής αυτής θα επικεντρωθούν κυρίως σε οργανικές ενώσεις. Ενδεικτικά αναφέρονται οι ομάδες των πολυχλωριωμένων διφαινυλίων (polychlorinated biphenyls, PCBs), πολυχλωριωμένων διβένζοδιοξινών (polychlorinated dibenzodioxins, PCDDs) και διβενζοφουρανίων (polychlorinated dibenzofurans (PCDFs), βρωμιωμένων επιβραδυντών καύσης όπως πολυβρωμιωμένων διφαινυλίων (polyblromated biphenyls, PBBs) και διφαινυλαιθέρων (polybromiated diphenylethers, PBDEs), πυρεθροειδών (pyrethroids), υπολειμμάτων από προϊόντα προσωπικής φροντίδας κλπ.
Το ΠΚ θα είναι σε θέση να μελετήσει εντατικά, σε βάθος αλλά και με αυξημένη ευαισθησία, πληθώρα από τους πιο σύγχρονους οργανικούς ρύπους, ακόμα και σε δύσκολα περιβαλλοντικά υποστρώματα, χρησιμοποιώντας κατά κόρον καινοτόμα αναλυτικά πρωτόκολλα που θα αναπτυχθούν στο ίδρυμα μας προάγοντας έτσι την αριστεία στην έρευνα. Παράλληλα οι ήδη υπάρχουσες συνεργασίες με παγκοσμίως αναγνωρισμένα εργαστήρια θα εξελιχτούν ενώ το δίκτυο ερευνητικών συνεργασιών αναμένεται να διευρυνθεί, συμβάλλοντας έτσι στην καθιέρωση του ΠΚ στον τομέα αυτόν. Τέλος, είναι ευρέως αποδεκτό ότι η επαφή των φοιτητών με οργανολογίες που προάγουν την σύγχρονη έρευνα θα βελτιώσει την ανταγωνιστικότητα των αποφοίτων του ΠΚ.
Δ) Δημιουργία σύγχρονου Κέντρου Μικροκατεργασιών (επισπεύδων: Αριστομένης Αντωνιάδης, Αναπληρωτής Καθηγητής Τεχνολογίας Παραγωγής του Τμήματος ΜΠΔ)
Η προμήθεια αποτελείται από δύο εργαλειομηχανές υψηλής ακρίβειας και είναι αδιάσπαστη εργαστηριακή - ερευνητική ενότητα που προσεγγίζει ολοκληρωμένα ένα από τα πιο σύγχρονα θέματα των κατασκευαστικών τεχνολογιών που είναι οι μικροκατεργασίες. Ο εξοπλισμός καλύπτει και τις δύο βασικές και αλληλένδετες τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται στην μικροκλίμακα και είναι: η χάραξη με τεχνολογία laser και η μικροκοπή με πολύ υψηλές ταχύτητες κοπής (high speed cutting). Ως εφαρμογές και των δύο τεχνολογιών είναι ουσιαστικά οι κατεργασίες και η παραγωγή αντικειμένων σε μικροκλίμακα, δηλαδή αντικειμένων με διαμορφώσεις διαστάσεων μικροτέρων του mm.
Ο εξοπλισμός θα χρησιμοποιηθεί ερευνητικά σε σύγχρονες δράσεις του τομέα των κατασκευαστικών τεχνολογιών που είναι οι «μίκρο και νάνο τεχνολογίες» στις οποίες εμπλέκονται και άλλες σύγχρονες τεχνολογίες όπως η εμβιομηχανική, η μικροηλεκτρονική κ.λπ.. Εκτός της ερευνητικής αποστολής, θα χρησιμοποιηθεί στην αναβάθμιση της εκπαιδευτικής δραστηριότητας, με υλοποίηση εργαστηριακών ασκήσεων σε προπτυχιακό και μεταπτυχιακό επίπεδο.
Ιδιαίτερη σπουδαιότητα αποδίδεται στην προμήθεια αυτή λόγω της χαμηλής διείσδυσης των μικροτεχνολογιών στην κατασκευαστική Βιομηχανία της Ελλάδας. Η προμήθεια αυτή, που είναι ουσιαστικά προπομπός της εισόδου του Πολυτεχνείου Κρήτης στη νανοκατασκευαστική, θα δώσει τη δυνατότητα δημιουργίας επιτυχούς συνεργασίας με ευρύ φάσμα Εργαστηρίων και Ερευνητικών κέντρων που δραστηριοποιούνται σε αντίστοιχους τομείς, με σημαντικά για το Πολυτεχνείο Κρήτης αποτελέσματα. Το γεγονός αυτό επιβεβαιώνεται από το συνεχές ενδιαφέρον που υπάρχει διεθνώς στην περιοχή των μικροκατεργασιών, την εφαρμογή προϊόντων μικροκατεργασιών σε ολοένα μεγαλύτερη γκάμα μηχανολογικών εξαρτημάτων, με μεγάλες απαιτήσεις όσο αφορά την ποιότητα, τη διασταστική ακρίβεια και την ακρίβεια μορφής, καθώς και την επιθυμητή αύξηση της διάρκειας ζωής τους.
Ο Πρύτανης
Καθηγητής Ιωακείμ Γρυσπολάκης
