Polak rozwikłał zagadkę, która trapi naukowców od 40 lat. "Wszyscy znali metodę, nie wiedzieli jak działa"

Prawda jest taka, że metodę wszyscy znali, wiedzieli, że działa, ale nie wiedzieli dlaczego działa. Stosując ją, dotychczas działali właściwie trochę... intuicyjnie. Nie znając mechanizmów, jakie nią powodują, nie mogli na nią wpływać. Nie mogli jej usprawnić, rozwijać, modyfikować na własne potrzeby. Dlatego owszem, stosowano ją, bo wiedziano, że to i to można dzięki niej uzyskać, ale zasadniczo pozostawała ona tajemnicą.

Kataliza międzyfazowa, jak sama nazwa wskazuje, zachodzi między fazami, dotyczy ona dwóch faz, które nie mogą się zmieszać. Takimi fazami mogą być np. woda i olej, substancje, które nie mieszają się i nawet jeśli je połączymy, to one i tak spotkają się tylko na granicy faz, na ich powierzchni. Co się dzieje na tym styku? Tego właśnie nie wiedzieliśmy, bo to przecież niezwykle ograniczony obszar, w którym bardzo szybko zachodzą rozmaite reakcje. Trudno było znaleźć sposób by zbadać to, co dzieje się na tym polu. Mnie się to udało, dzięki metodzie generacji drugiej harmonicznej.

W ramach zajęć w Narodowym Laboratorium Technologii Kwantowych wraz z moim opiekunem naukowym dr Piotrem Fitą, postanowiliśmy zbudować narzędzie do badania cieczy. To tam właśnie poznałem profesorów Fedoryńskiego i Mąkoszę. Prof. Mąkosza jest jednym z odkrywców reakcji przebiegających w warunkach katalizy przeniesienia międzyfazowego. Wiedza profesorów pomogła nam zbudować urządzenie, które - miałem nadzieję - zaowocuje tym, że w końcu dowiemy się, co konkretnie zachodzi na owej granicy, gdzie dwie niemieszalne ciecze kontaktują się ze sobą.

Tak. Choć trwało to aż dwa lata. Dwa lata trwało budowanie precyzyjnego układu, a rok zajęły mi badania nad tym właśnie, co zachodzi na wspomnianej granicy.

Chcąc zbadać reakcje, jakie zachodzą na bardzo ograniczonym obszarze i w bardzo szybkim tempie, wykorzystałem laser femtosekundowy. To bardzo szybki laser, który wysyła impulsy z prędkością liczoną w femtosekundach. Femtosekunda jest równa jednej biliardowej sekundy. Przy takiej szybkości impuls jaki wysyła, ma bardzo dużą moc. Można ją porównać do mocy elektrowni atomowej. Tak zatem naświetlając przygotowane próbki, takim właśnie strumieniem, poznałem mechanizmy reakcji chemicznych, które zachodzą błyskawicznie na granicy styku cieczy.

Dokładnie.

Bo konkurs Instytut Chemii Fizycznej PAN (IChF PAN), o którym mowa, służy promowaniu młodych naukowców, ale nie tylko stricte z dziedziny chemii lecz i jej pogranicza z fizyką oraz biologią.

Studiuję w Erlangen na Uniwersytecie Friedricha Alexandra (FAU) w Norymberdze, gdzie zajmuję się badaniem interakcji laserów ultraszybkich z różnymi materiałami. Pracuję w grupie procesów ultraszybkich nad konstrukcją mega szybkiego i mega precyzyjnego urządzenia, które pozwalałoby badać reakcje zachodzące w skali nano. Ostatnio udało nam się dzięki opisanym badaniom stworzyć diodę – najbardziej podstawowy element współczesnej elektroniki, znajdujący się np. w większości procesorów – która jest o niebo lepsza od tej obecnej, opartej na ograniczonych strukturach krzemu.

Jeszcze w trakcie studiów w Polsce miałem okazję uczestniczyć w stażu naukowym w Monachium i tam poznałem profesora z FAU, który opowiedział mi o możliwościach, jakie daje Uniwersytet w Norymberdze, tak więc po zrobieniu licencjatu, postanowiłem wyjechać i nie żałuję.

Mogłem, oczywiście. Tylko między Polską uczelnią, a uczelnią niemiecką jest mnóstwo różnic. I te różnice właśnie, które w ogromnej mierze są na plus dla Niemiec, sprawiły że tu zostałem i pewnie szybko nie wrócę.

Wie Pani, że tu nie ma czegoś takiego, jak nadanie tytułu profesora. Profesora uczelnia wybiera na podstawie konkursu. Tytuł zostaje naukowcowi nadany na okres 5-6 lat, czyli tyle ile zakłada jednak kadencja profesorska. Jeśli ktoś chce utrzymać tytuł i stanowisko, musi cały czas rozwijać i siebie, i innych – swoich studentów, doktorantów. W Polsce jak ktoś osiągnie profesurę, to jego działalność zaczyna się ograniczać do pławieniu się we własnej doskonałości. Koniec rozwoju, początek patrzenia na wszystkich z góry. Niezwykle demoralizujący tytuł naukowy.

Oczywiście nie można generalizować, bo wśród polskiej kadry profesorskiej są prawdziwe perły, ale jednak to wyjątki, a w Niemczech trudno na tych stanowiskach znaleźć innych. W ogóle nie ma tu czegoś takiego, jak struktura pionowa. Profesorowie działają na równi ze studentami. Razem z nimi pracują, podejmują wyzwania, wspierają ich pomysły lub są wspierani w swoich. Każdy z każdym współpracuje. Nie ma zazdrości, rywalizacji w stylu wyścigu szczurów.

Tu nie do pomyślenia jest, żeby przez dziesięć lat pokazywać studentom na wykładach ten sam zestaw slajdów, bo przed każdym semestrem zbiera się rada naukowa, która sprawdza i aktualizuje poszczególne treści. I w ogóle wykłady są tu dla studentów, a nie studenci dla wykładów, jak to najczęściej ma miejsce w Polsce.

Jasne, że tak. Tym bardziej, że dziś nauka jest naprawdę bardzo skomplikowana i raczej nie można wiele osiągnąć odsuwając się od innych czy innych od siebie. Jak chce się do czegoś dojść, to trzeba współpracować, najlepiej w zespołach interdyscyplinarnych. Tylko grając drużynowo masz szansę wygrać.

A to naprawdę utrudnia rozwój. Ja wiem, że różnica między Polską a Niemcami jest także i taka, że u nas utrzymanie stanowiska często pojmowane jest w kategoriach „być albo nie być”, że w Niemczech na studiach doktoranckich dostaje się trzy razy większą pensję niż w naszym kraju, a na wyposażenie laboratorium w potrzebne rzeczy czeka dzień lub najwyżej dni kilka, a nie miesiącami czy latami. Tyle że właśnie jeśli masz wybór, a nie tyle zależy Ci na tytule, co na osiągnięciu czegoś naukowo istotnego, to gdzie będziesz chciał studiować?

Myślę, że tak, choć będę go robić zapewne w zespole międzynarodowym przy współpracy z ośrodkiem z Kanady. Będzie on kontynuacją tego czym dotychczas się zajmowałem i co mnie interesuje, czyli zastosowania ultraszybkich laserów do badania fizyki ciała stałego.