У тајанствено путовање у царство високих притисака, започето пре 35 година у Институту за физику у Земуну, од самог почетка умешали су се необични догађаји. Напослетку су се, према очекивању, уплели Стенли Кјубрик и Херберт Џорџ Велс. Куда ће нас одвести ова истраживачка пустоловина?
Проф. др Бранислав Јованић
Није редак случај да прве кораке на великим путовањима у непознато и тајанствено одреди необичан, али не и случајан догађај. И то су готово увек потврде и примери Марфијевог (Едвард) закона. Тако су испитивања понашања метерије под високим притисцима, с првобитним циљем да се „добије извор светлости када се нешто притисне”, због необичног догађаја кренула сасвим другим смером и одредила у потпуности истраживачку стазу Лабораторије за конверзију енергије.
Још као асистент нобеловке Ирене-Жолио Кири у Паризу академик Павле Савић имао је то на уму, но славна научница није показивала интересовање за оваква испитивања. По одласку у пензију он је покушао да оствари своју идеју седамдесетих година на Природно-математичком факултету, али ни тамо није наишао на разумевање. И тек 1983. доласком у Институту за физику у Земуну указала му се прилика да оствари свој давнашњи сан.
Чињеница да су у Лос Аламосу
за постизање високих притисака
коришћене атомске бомбе јачине
оне бачане на Хирошиму
довољно говори.
Основна замисао била је да се изведе оглед у којем би се електрони избацивали у спољашњу средину када се материјал подвргне високом притиску, слично као код фото-ефекта где се то чини помоћу светлости. Појавила су се три велика искушења: 1. Како направити дијамантску пресу без потребне техничке документације; 2. Чиме детектовати избачене електроне и 3. Где набавити дијаманте посебне чистоће?
Налик Хирошими
У то време оваква мерења била су строго чувана тајна, због резултата за које су били заинтересовани посебни налогодавци. Схватате на кога мислим? У литератури се могло наћи много резултата, при чему су техничке подаци били оскудни. Чињеница да су у Лос Аламосу (САД) за постизање високих притисака (shock wave experiment) коришћене атомске бомбе јачине оне бачане на Хирошиму довољно говори.
Међутим, Павле Савић је преко њему знаних веза набавио техничке цртеже дијамантске пресе, али без појединости (врста материјала, да ли се кали, на којој температури, која врста дијаманта се користи и слично). Да би нам олакшао постављање експеримента, он је позвао у посету Данијела Кирија (унук Марије Кири) који нам је пренео своја искуства. Потом је требало набавити пар дијаманата велике чистоће и да се они накнадно избрусе.
Три године касније, непосредно
после штампања нашег рада,
две истраживачке групе – једна
у Шведској, друга у САД –
објавиле су резултате
сличних мерења.
Настојећи да убрза израду дијамантске пресе, у шали је говорио „да жели да доживи почетак мерења”. А када бисмо прекомерно убрзали, стишавао нас је речима: „Не журите претерано, наука није зец и неће побећи”. Понудио је дијаманте из медаље Ломоносова којом су га Совјети наградили за научна достигнућа, али нису одговарали. Зато је својим каналима набавио пар највише класе.
За откривање (детекција) електрона избачених притиском требало је имати електронски појачивач. И то је било веома тешко набавити, јер се он употребљавао у најосетљивијим уређајима за радио-локацију. Опет га је Павле Савић набавио преко властитих веза и познанстава.
Павле Савић (САНУ)
Било је предвиђено да се експеримент изводи у вакууму да би се олакшао излазак електрона, зато су преса и детектор с пратећом електроником били смештени под одговарајуће стаклено звоно. Једног викенда када уређај није био под вакуумским звоном, због пораста притиска у водоводним цевима једна славина је попустила и млаз воде је оквасио детектор! Није било могуће набавити други.
Иако разочаран, професор је испољио чувени истраживачки слух: на првом радном састанку предложио је да се врше оптичка мерења високог притиска на време живота рубинове R1 линије (694.2nm), каква нико у свету до тада нико није урадио и да се то обави у стандардној дијамантској преси NBS (National Biro of Standard).
Три године касније, непосредно после штампања нашег рада, две истраживачке групе – једна у Шведској, друга у САД – објавиле су резултате сличних мерења. Јасно је, свакако, да је пре 35 година иницијатор испитивања понашања материје под високим притисцима у Србији био академик Павле Савић.
Када су минуле уобичајене „дечије болести”, наставили смо с побољшавањем поступка: детекције сигнала, мерења притиска, припремања узорка и пуњења пресе. Али ни набавка материјала за радну комору (дискови од изузетно тврде легуре пречника) није била нимало лакша. Тадашњи директор Института за физику морао је да потпише изјаву да се неће користити у опитима за производњу нуклеарног оружја и биолошких и других отрова. Данас не постоје никакве препреке да се врше мерења до притисака какви владају унутар Сунца или у средишту Земље.
Посета Марсовцима
Није згорег имати на уму да је испитивање понашања материјала под високим притисцима међу десет најсложенијих у физици чврстог стања. Свака промена изискује вишегодишње припреме. Уз подршку Министарства за науку и технологију Србије набавили смо мембранску дијамантску пресу (MDAC) и справу за бушење рупа на дисковима за будућу радну комору од 2-200 микрометара.
Под великим утиском
научнофантастичног филма
„Одисеја у свемиру 2001”,
Стенлија Кјубрика, замишљао
сам како путујем космосом,
макар и посредно.
Када је потпуно овладано техником и набављена преостала опрема, достигли смо врхунске лабораторије у свету. И променили име у Лабораторија за мултидисциплинарна истраживања (ЛМИ), са амблемом на којем су два дијаманта што посведочује да се бавимо истраживањем природе.
Академик Павле Савић је знатно утицао на наше научно усмерење, мењајући, чак, седам пута своје истраживачко интересовање: у једном раздобљу је изучавао паукове (Arenaida) и закључио да су то створења која с најмање утрошене енергије долазе до енергије (хране).
Под великим утиском научнофантастичног филма „Одисеја у свемиру 2001”, Стенлија Кјубрика, замишљао сам како путујем космосом, макар и посредно. Своја маштања испунио сам низом експеримената. Једно од таквих „путовања” остварио сам пре тридесетак година започевши сарадњу с Лабораторијом за хемију материје чврстог стања у Паризу, испитујући ласерске кристале које су тамо направили.
Замислите само: један од кристала (LuBO4:Eu3+) био је неосетљив на високе притиске до 110 килобара, што омогућује примену космичким истраживањима. Наиме, он би могао да буде основа за ласер којим би се телеметријски одређивало растојање свемирске летелице од тла приликом спуштања на небеска тела с јаком гравитацијим. А на Земљи за производњу телекомуникационих каблова који се постављају између континената на дну океана (на дубинама већим од 4.000 метара).
Друго „путовање” подстакнуто је научнофантастичним романом „Рат светова”, Херберта Џорџа Велса, са жељом да узвратимо мирољубиву посету Марсовцима. За тако нешто неопходно је на Марсу направити вештачку атмосферу с кисеоником (и за људе и за биљке које ће касније наставити саме да га стварају). Тако смо 2006. започели испитивања учинка високих притисака на биљке (фотосинтеза и раст) у условима какви владају на „црвеној планети”. То су јединствена мерења у свету, али још нису завршена. Верујемо да ће помоћи да људи без тешкоћа насељавају нове животне просторе у океанима и морима на Земљи.
Резултати бисмо могли да искористимо и за то да поједине биљке натерамо да излучују веће количине скупих етеричних уља потребних фармацеутској индустрији.
Прошле године смо отпочели провере материјала који би могли да замене људску кожу, бар у првим тренуцима након задобијања опекотина.
У кафићу на Марсу
Готово да не постоји грана људске делатности у којој нису примењени резултати испитивања понашања материје под високим притисцима. С великом сигурношћу се може претпоставити да ће ова истраживања решити мноштво данас нерешивих проблема.
У блиској будућности наши унуци биће на муци где да иду у провод: у кафић на Марсу или на сто метара дубине у океану. На пумпама за гориво биће уобичајено путање: Да ли је то водоник из мора или из реке? У ресторанима ће се наручивати јела из прошлости (телетина из 2000. године), као данас стара вина. Куповаће се сланина са укусом сира, месо са укусом који пожелите.
Људи ће моћи да лебде (левитирају) у ваздуху, захваљујући обући од посебних магнетних материјала. За венчање ће младићи својим изабраницама поклањати прстење с дијамантима величине ораха, вештачки израђеним у лабораторији. Вероватно ће мода нестати, јер ће и одећа и обућа бити, практично, неподериви. А резервоари за гориво свемирских летелица неће достизати стотину и више метара, а већ ће бити величине мањег аутомобила.
