Akadémia každý rok oceňuje svoje špičkové vedecké pracovníčky a pracovníkov, ide o najvyššiu formu ocenenia ich tvorivej činnosti. Tento rok akadémia udelila ceny za vynikajúce výsledky dosiahnuté vo vedeckovýskumnej práci a za popularizáciu vedy.
Slávnostné podujatie sa konalo 4. septembra 2023 v Kongresovom centre SAV v Smoleniciach. Tento rok sme oslovili ocenených vedcov a vedkyne (aj v mene celého kolektívu), ktorí boli ocenení za výsledky dosiahnuté vo vedeckovýskumnej práci. Odpovede na tri otázky azda pomôžu lepšie priblížiť ich výskum.
Dr. OĽGA MALKIN, DrSc.,
z Ústavu anorganickej chémie SAVbola ocenenáza publikovanie práce s názvom Ako rozlíšiť medzi väzbovými a neväzbovými dráhami spin-spinovej interakcie: Všeobecné prístupy aplikované na komplexné JPP a JPSe skalárne dráhy.
Ako by ste predstavili svoj výskum ľuďom, ktorí nemajú dostatočné znalosti v oblasti matematiky, fyziky a chémie?
To, čo sa deje v chemických zlúčeninách, sa riadi fyzikálnymi zákonmi. Ak chceme získať presný opis, musíme vyriešiť príslušné fyzikálne rovnice. Analytické riešenie, ktoré využíva iba pero a papier, nie je takmer nikdy možné. Preto musíme používať metódy aplikovanej matematiky a používať počítače. V dôsledku toho je kvantová chémia miestom, kde sa kríži chémia, fyzika a matematika. Konečným produktom je softvér, ktorý umožňuje predpovedať a analyzovať vlastnosti chemických zlúčenín. Môj osobitný záujem je analýza javov magnetickej interakcie medzi dvoma jadrami, ktoré sú prenášané elektrónovou štruktúrou molekuly. Toto je jeden z parametrov nukleárnej magnetickej rezonancie.
Kde môžeme nájsť využitie pre tieto jedinečné experimentálne prístupy, za ktoré vám bola udelená Cena SAV?
Musím vás poopraviť – som teoretička a naše prístupy sú čisto teoretické, nie experimentálne. Veľkosť tejto magnetickej interakcie uvedenej vyššie je veľmi citlivá na elektrónovú štruktúru a je rôzna pre rôzne molekuly. Preto sa spektrum nukleárnej magnetickej rezonancie môže použiť ako odtlačok skúmanej zlúčeniny. Predstavte si, že ste vytvorili nejakú zlúčeninu, a tým ste získali jej „odtlačok prsta“. Teraz to musíte porovnať s databázou už známych spektier. Čo však v takom prípade, ak vytvoríte niečo nové, povedzme nový liek alebo nový materiál, a jeho spektrum nie je v databáze?
Experimentalisti majú zvyčajne veľmi dobrú predstavu o tom, čo vytvorili, ale nie sú si istí detailmi. Práve tu môže byť užitočná kvantová chémia. Kvantoví chemici a chemičky tým, že urobia sériu výpočtov pre možných kandidátov, môžu poskytnúť takzvané vzťahy medzi štruktúrou a vlastnosťou, čo pomôže spresniť štruktúru. Naše novo vyvinuté teoretické prístupy poskytujú oveľa hlbší pohľad na vzťah medzi štruktúrou a interakciou jadier ako predtým.
Patríte medzi najcitovanejšie osobnosti SAV. Ako vnímate svoj vedecký úspech a čo pre vás znamenajú ocenenia za vašu prácu?
Musím sa priznať, že počet citácií ako meradlo významnosti publikovaného diela beriem opatrne. Niekedy môže byť najcitovanejšia práca len vhodnou referenciou a niekedy môže byť geniálne dielo prehliadnuté len preto, že bolo publikované príliš skoro, skôr ako bola vedecká komunita pripravená prijať nové myšlienky.
Určite som však rada, ak sa niekomu moja práca hodí, motivuje ma to do ďalšieho výskumu. Vedecké ocenenia a najmä Cena SAV sú veľkou poctou. Naznačujú, že spoločnosť uznáva dôležitosť vedy. Cítim hrdosť, že patrím medzi ďalších slovenských vedcov, ktorí robia výskum na špičkovej svetovej úrovni. Na druhej strane si vždy po úspešnom dokončení nejakého projektu okamžite uvedomím, koľko otázok zostalo nezodpovedaných a koľko toho ešte musím pochopiť.
doc. RNDr. Branislav Šprocha, PhD.,
z Centra spoločenských a psychologických vied SAV si prezval Cenu SAV za súbor prác zameraných na transformačný proces rodinného a reprodukčného správania obyvateľstva Slovenska po roku 1989 v časovej a priestorovej perspektíve.
Vo svojich demografických výskumoch využívate často kohortnú analýzu. Ako prebiehajú takéto analýzy v praxi?
Kohortná analýza sa opiera o longitudinálny pohľad (výskum, pri ktorom sa skupina subjektov skúma opakovane, obyčajne v priebehu dlhšieho času, pozn. red.) na realizáciu demografických udalostí. Základným predpokladom na to, aby ju bolo možné uplatniť, je buď dostatočne dlhý časový rad údajov, alebo vhodne koncipované zisťovanie, respektíve otázky v ňom, ktoré sa zameriavajú na reprodukčnú históriu osôb. V demografii sa pod pojmom kohorta pritom myslí skupina osôb, ktorým sa v jeden časový úsek, najčastejšie rok, odohrala nejaká demografická udalosť. Ide napríklad o mužov alebo ženy, ktoré v jeden kalendárny rok vstúpili do manželstva, rozviedli sa a podobne. Ešte častejšie je pritom v demografii používaný koncept generácie, keď tieto udalosti sú realizované skupinou osôb s rovnakým rokom narodenia. V takomto prípade potom analyzujeme napríklad, kedy a v akej intenzite vstupovali do manželstva slobodné osoby narodené v 50., 60. rokoch a podobne.
V prípade Slovenska je oboje možné aplikovať vďaka kvalitnej demografickej štatistike s viac ako storočnou tradíciou alebo sčítaniu obyvateľov, prípadne iným zisťovaniam, ktoré v sebe niektoré otázky takéhoto charakteru obsahujú. Vhodnou kombináciou zisťovaných údajov, prípadne ich úpravou do generačnej, kohortnej podoby následne vieme identifikovať, ako sa vyvíjajú demografické procesy na Slovensku – ich intenzita, časovanie a ďalšie charakteristiky práve medzi jednotlivými kohortami či generáciami.
Vymyká sa v istom smere demografický vývoj na Slovensku v porovnaní s demografickými trendmi strednej a východnej Európy?
V podstate všetky krajiny bývalého východného bloku prechádzajú od začiatku 90. rokov minulého storočia viacerými dôležitými, pomerne dynamicky sa presadzujúcimi a v prípade mnohých z nich aj historicky jedinečnými zmenami reprodukčného správania. Slovensko nie je žiadnou výnimkou a hlavné vývojové trendy sú keď nie rovnaké, tak veľmi podobné. Sme svedkami odkladania sobášov, rodenia detí do neskoršieho veku. S tým je úzko prepojený pokles intenzity, s akou vstupujú mladí ľudia do manželstva, ako aj rodenia detí. V posledných rokoch síce dochádza k určitému oživeniu, ale toto zatiaľ stále nedokáže plne kompenzovať predchádzajúce viac ako dve desaťročia trvajúce obdobie nízkej úrovne týchto procesov. Výsledkom tak je, že na Slovensku, ako aj v iných krajinách strednej a východnej Európy sme svedkami rastúceho podielu slobodných a osôb, ktoré nebudú mať skúsenosť so životom v manželskom zväzku, častejšie volia rôzne formy párových nemanželských spolužití, prípadne rastie aj obľuba singles. Z hľadiska plodnosti je možné identifikovať mierne rastúcu bezdetnosť a najmä príklon k jednodetným rodinám či častejšie rodenie detí mimo manželského zväzku.
Demografické zmeny prebiehajúce od 90. rokov sa však dotkli aj ďalších demografických procesov. V populáciách bývalého východného bloku je potrebné pozitívne vnímať zlepšovanie úmrtnostných pomerov a s tým spojené predlžovanie života, ako aj znižovanie umelej potratovosti. Na druhej strane sa ukazuje, že manželské zväzky sa stávajú nielen menej častými, ale vzrástlo aj riziko ich legislatívneho ukončenia. Dôležitým procesom pre populačný vývoj sa v čoraz väčšej miere stáva zahraničná migrácia. Výsledkom týchto zmien je tiež intenzifikácia populačného starnutia a obzvlášť Slovensko spolu s niektorými ďalšími krajinami v strednej a východnej Európe čelí jej pomerne dynamickému prehlbovaniu.
V súvislosti s vývojom demografie politici často prezentujú jednoduché riešenia, ako zvrátiť nepriaznivý vývoj. Existuje takýto nástroj, ktorý by dokázal ovplyvniť situáciu, napríklad nízku pôrodnosť?
Rodinné a reprodukčné správanie je podmieňované celou škálou rôznych faktorov a ide o značne komplexnú a do určitej miery aj komplikovanú problematiku, ktorá má na Slovensku svoje určité špecifiká, pričom tieto sú navyše ešte aj diferencované z regionálneho či spoločenského hľadiska. Preto môže vzniknúť situácia, že nejaká úzka skupina osôb pozitívne reaguje na niektorú z foriem opatrení alebo riešení, ale v širšom kontexte sa môžu míňať účinku. Vo všeobecnosti jednoduché a jednostranne zamerané riešenia len málokedy mávajú úspech. Preto je veľmi ťažké hovoriť o jednom konkrétnom nástroji, ale je dôležité skôr hovoriť o skupine nástrojov a opatrení vzájomne sa podporujúcich a ovplyvňujúcich rôzne aspekty rodinného a reprodukčného správania. Ich identifikácia v slovenskej spoločnosti by pritom mala byť kľúčovým a primárnym predpokladom rozpracovania dobre nastavenej rodinnej politiky.
MVDr. DANIEL KUPKA, PhD.,
si prevzal ocenenie spolu s kolektívom v zložení Ing. Miroslava Václavíková, PhD., Ing. Lucia Ivaničová, PhD., Mgr. Lenka Hagarová, PhD., a Mgr. Zuzana Bártová, PhD., z Ústavu geotechniky SAV za prípravu a vypracovanie metodiky a technológie čistenia podzemných a banských vôd v lokalitách Bratislava-Vrakuňa a Nižná Slaná.
Akým spôsobom fungujú vaše technológie čistenia podzemných a banských vôd?
Technológia vyvinutá na čistenie podzemných vôd pod skládkou bývalých Chemických závodov Juraja Dimitrova (CHZJD) v bratislavskej Vrakuni zohľadňuje špecifické fyzikálno-chemické parametre podzemnej vody a charakter znečistenia v tejto lokalite. Využíva dva základné princípy odstraňovania kontaminujúcich látok z podzemnej vody. Prvým sú deštruktívne procesy, pri ktorých dochádza k rozkladu organických látok v danej matrici, respektíve vodnom roztoku na anorganické produkty. Druhým sú procesy separácie, pri ktorých sa znečisťujúca látka oddelí od matrice bez výraznej chemickej modifikácie. Srdcom nami navrhovanej technológie je metóda elektrochemickej oxidácie. Je vhodná na spracovanie vôd s obsahom ťažko rozložiteľných organických látok, respektíve látok vysoko toxických. Technológia musí zabezpečiť výslednú kvalitu výstupných vôd takmer na úrovni pitnej vody. Hlavnou výhodou tejto technológie je, že je bezodpadová a nevyužíva chemické látky a tieto procesy sú preto označované ako ekologicky prijateľné. Na oxidáciu organických znečisťujúcich látok sa v podstate spotrebuje iba elektrická energia. Časť technológie, nadizajnovanej v Ústave geotechniky SAV v podobe flotačnej kolóny a sústavy zariadení na čistenie odpadových vôd obsahujúcej flotačnú kolónu, bola patentovaná.
Pre riešenie ekologickej havárie na rieke Slaná bola navrhnutá technológia čistenia banskej vody založená na princípe alkalického zrážania. Kovy rozpustené v banskej vode sa zrážajú vo forme hydroxidov. Zrazeniny s obsahom kovov sú separované v sedimentačnej nádrži a kalolise a následne stabilizované. Vyčistená voda spĺňa kritériá na vypúšťanie do povrchových vôd. Dodatočnou úpravou technológie čistenia vody by bolo dokonca možné dosiahnuť selektívnu separáciu jednotlivých prvkov alebo skupín prvkov na ich potenciálne priemyselné využitie. Možnosť získavania vybraných kovov vysokej čistoty by mohla vylepšiť ekonomiku prevádzkovania čistenia vôd. Vývoj tejto technológie je predmetom súčasného výskumu v našom ústave.
Máte bližšie informácie o tom, kedy a za akých okolností budú tieto technológie aplikované v praxi?
Technológia úpravy vody vo Vrakuni bola navrhnutá na základe výsledkov laboratórnych a pilotných testov realizovaných v spolupráci Ústavu geotechniky SAV a firmy Environcentrum v rámci spoločného výskumno-vývojového pracoviska. V rámci projektu Sanácia environmentálnej záťaže Bratislava Vrakuňa – Vrakunská cesta – skládka CHZJD – SK/EZ/B2/136 už bol realizovaný pilotný projekt overovania technológie čistenia podzemnej vody v oblasti uzavretej podzemnou tesniacou stenou. Znečistená podzemná voda čerpaná z hydrogeologického vrtu IG-624V (areál bývalého Darexu) bola upravovaná v troch krokoch, a to predprípravou vody metódou odplyňovania, tlakovou membránovou filtráciou a elektrolýzou. Došlo tak k zníženiu kontaminácie na úroveň cieľových hodnôt sanácie podzemnej vody, ktoré boli stanovené v rizikovej analýze. Ústav geotechniky SAV je pripravený podať pomocnú ruku Ministerstvu životného prostredia SR, ale aj firmám pri realizácii tejto spoločensky veľmi významnej úlohy.
Pre technológiu úpravy banskej vody v Nižnej Slanej sme našli na Slovensku výrobcu. Bola predbežne vyčíslená výška kapitálových výdavkov a prevádzkových nákladov. V spolupráci so štátnym podnikom Rudné bane boli podklady predložené Ministerstvu hospodárstva SR a Ministerstvu životného prostredia SR. Predsedníctvo SAV ponúklo podklady obidvoch technológií Ministerstvu životného prostredia SR.
Vznikol tento výskum na základe spoločenskej objednávky alebo sa zrodil nápad hľadania riešenia pre tieto aktuálne problémy priamo vo vašom ústave?
Moderný výskum SAV je orientovaný na aktuálne globálne výzvy, akými sú klimatické zmeny, obnova a udržanie kvality vôd, pôd a ovzdušia, zvládanie environmentálnych rizík, zachovanie biodiverzity a ochrana zdravia obyvateľstva. Ohrozeniu podzemných vôd Žitného ostrova sme sa v Ústave geotechniky SAV začali intenzívnejšie venovať po vyhlásení verejnej súťaže Ministerstva životného prostredia SR v roku 2017. Pri návrhu technológie čistenia podzemných vôd sme vychádzali z našich poznatkov získaných v rámci riešenia medzinárodného projektu WaSClean financovaného 7. rámcovým programom EÚ, ktorý náš ústav koordinoval, ako i z našich predošlých výskumov degradácie organického znečistenia vo vodách a pôdach.
Chránená vodohospodárska oblasť (CHVO) Žitný ostrov je v súčasnej dobe ohrozená masívnym chemickým znečistením, najmä odpadmi z výroby v bývalých závodoch CHZJD, ale aj ďalšou priemyselnou činnosťou na území Bratislavy. Zásoby podzemných vôd Žitného ostrova pritom predstavujú pre Slovensko strategickú surovinu a ich ochrana je otázkou národnej bezpečnosti. Bez účinnej sanácie a izolácie zdrojov znečistenia môže únik toxických látok znehodnotiť túto najväčšiu zásobáreň pitnej vody v strednej Európe. Nebezpečné látky zo skládky CHZJD prúdia rýchlosťou 300 – 500 metrov za rok smerom do husto obývaného, poľnohospodársky a vodohospodársky využívaného územia Žitného ostrova. V širšom záujmovom území sa nachádzajú využívané významné vodárenské zdroje Kalinkovo, Hamuliakovo, Šamorín a Jelka. SAV sa v roku 2017 spoločne s Univerzitou Komenského podieľala na výskume financovanom Bratislavským samosprávnym krajom (BSK) na testovaní spôsobov čistenia reálnych vzoriek vôd zo skládky vo Vrakuni v laboratórnych aj poloprevádzkových podmienkach. Po ukončení projektu s BSK Ústav geotechniky SAV pokračoval vo výskume, ktorý financoval z vlastných zdrojov.
V súvislosti s medializovanou informáciou o znečistení vodného toku Slaná banskými vodami zo zatopených banských priestorov ložiska sideritových rúd Nižná Slaná vo februári 2022 pracovníci Ústavu geotechniky SAV vykonali odber vzoriek vody. Zistené hodnoty niektorých ukazovateľov niekoľkonásobne prekračovali limity pre požiadavky na kvalitu povrchovej vody. Náš ústav následne predložil Rudným baniam podklady pre návrh technického riešenia pre zabezpečenie čistenia vytekajúcich banských vôd a ten vystavil objednávku na odbery vzoriek, laboratórne práce a vývoj technológie čistenia banskej vody v Nižnej Slanej.
Ing. MÁRIA OMASTOVÁ, DrSc.,
a riešiteľský kolektív v zložení Ing. Matej Mičušík, PhD., RNDr. Michal Procházka, PhD., Ing. Nikola Bugárová, PhD., MSc. Anastasiia Stepura a MSc. Yaryna Soyka z Ústavu polymérov SAVboli oceneníza výsledky dosiahnuté v interdisciplinárnom výskume nanomateriálov a polymérnych kompozitov a nanokompozitov.
Kde všade môžu nájsť v budúcnosti výsledky vašich výskumov využitie v praxi?
Príprava nových typov polymérnych kompozitov a nanokompozitov bola základom pre štúdium polymérnych senzorov a aktuátorov, ktorým bol venovaný náš výskum v projekte 7RP NOMS asi pred 10 rokmi. V posledných rokoch výskumnej činnosti sa venujeme aplikáciám nanotechnológií a výskumu nanomateriálov, ktoré zahrnujú prípravu a modifikáciu častíc vodivých polymérov, nanočastíc na báze uhlíka a ich kombináciami s inými nanočasticami alebo s polymérmi, organickými alebo anorganickými substrátmi s cieľom vytvoriť nové druhy materiálov, napríklad pre diagnózu a cielenú liečbu rakoviny. Nanovlákna rôznych polymérov a kompozitov pripravené elektrostatickým zvlákňovaním sú vhodné pre bioinžinierske aplikácie. Výskum elektricky vodivých materiálov je súčasťou výskumu a aplikácie ako nový typ elektród v solárnych článkoch a superkapacitoroch, ktoré sme skúmali v projektoch APVV, JRP V4-Kórea a MEraNet. Nový typ 2D nanočastíc, MXény, sa intenzívne študuje v rámci projektov Horizont a MEraNet a využívajú sa na prípravu kompozitov pre elektromagnetické tienenie, kde sme dosiahli zaujímavé výsledky.
Ako dlho už prebieha tento výskum?
Polymérne nanokompozity sme začali pripravovať a študovať najprv s prírodnými nanoplnivami, ako je montmorilonit. Moja prvá publikácia, kde sa objavilo slovo nano, je z roku 2006. Niekoľko rokov po objavení uhlíkových nanotrubičiek výskum pokračoval smerom k príprave elektricky vodivých materiálov. Zaujímal nás vplyv elektricky vodivých nanočastíc, ako sú uhlíkové nanotrubičky, grafén a v poslednom období aj dvojdimenzionálne plnivá ako MXény na elektrickú vodivosť, ako aj ďalšie fyzikálne a mechanické vlastnosti vodivých polymérnych kompozitov.
Ústav polymérov SAV patrí dlhodobo k výskumnej špičke akadémie. Čo je podľa vás hlavný dôvod?
Medzinárodný tím odborníkov pozitívne ohodnotil posun v kvalite a dosahu výskumu aj na Ústave polymérov SAV. Pomohol nám k tomu aj Medzinárodný poradný výbor, ktorý sme mali zriadený ako prvý ústav v SAV. Keďže nie sme veľký ústav, vyprofilovali sme hlavné témy výskumu, ktorým sa venujeme. Ide o polymérne biomateriály, polymérne materiály pre zníženie environmentálnych hrozieb a hybridy a polymérne kompozity s prispôsobenými vlastnosťami. Tieto sa nám darí napĺňať a riešiť na veľmi dobrej úrovni.
Zapájame sa do top tém, ktoré sa riešia celosvetovo, ako sú 2D materiály a ich aplikácie, príprava a výskum antibakteriálnych materiálov, štúdium biodegradovateľných plastov z obnoviteľných zdrojov a ďalšie. Pracovisko dlhodobo smeruje výskum k aplikáciám v spolupráci so zahraničnými aj slovenskými partnermi, o čom svedčia riešené spoločné projekty. Tieto spolupráce vyústili do početných výstupov vo forme publikácií v uznávaných a vysokoimpaktovaných vedeckých časopisoch a taktiež viedli k podaniu početných patentových prihlášok a úžitkových vzorov. Sme zapojení do projektov Horizont Europe, MEraNet a ďalších. Uvedené spolupráce a spoločné aktivity môžu byť základom k možnosti založenia spin-off/start-upov v blízkej budúcnosti.
Ústav je prostredníctvom svojich skúsených vedúcich pracovníkov rozpoznateľný na medzinárodnej úrovni (pozvané prednášky, organizácia konferencií, bilaterálne medzinárodné projekty a spolupráce). Na druhej strane sa snažíme získať kvalitných výskumníkov zo zahraničia. V rámci prvej výzvy SASPRO to boli traja post doktorandi, vo výzve SASPRO II sme získali dvoch ďalších. Rozvíjame vedecko-popularizačné aktivity, taktiež sem patrí aj vznik doktorandskej školy pre mladých vedcov. Nie je to komplexný výpočet, ale snahou všetkých zainteresovaných je udržať kvalitu, ktorú sme vybudovali.
Ceny SAV za popularizáciu vedy a spoločenské aplikácie vedy si prevzali tiež:
– kolektív moderátorov popularizačného formátu Vedecký podcast SAV v zložení PhDr. Lucia Molnár Satinská, PhD., z Jazykovedného ústavu Ľudovíta Štúra SAV, Mgr. Klara Kohoutová, PhD., z Centra spoločenských a psychologických vied SAV, Mgr. Soňa Gyárfáš Lutherová, PhD., z Ústavu etnológie a sociálnej antropológie SAV a Mgr. Peter Boháč, PhD., z Ústavu anorganickej chémie SAV
– vedecký kolektív v zložení: RNDr. Radovan Garabík, Ing. Vladimír Benko, PhD., PaedDr. Matej Považaj, CSc., prof. PhDr. Peter Ďurčo, CSc., PhDr. Mária Šimková, CSc., PhDr. Alexandra Jarošová, CSc., Mgr. Bronislava Chocholová, PhD., Mgr. Katarína Gajdošová, PhD., Mgr. Iveta Valentová, PhD., Mgr. Katarína Balleková, PhD., za projekt Slovníkový portál Jazykovedného ústavu Ľudovíta Štúra SAV
– Ing. Filip Květoň, PhD., z Chemického ústavu SAV za bohaté a rôznorodé popularizačné aktivity Chemického ústavu SAV, ako aj celej SAV
a Mgr. Peter Gömöry, PhD., z Astronomického ústavu SAV za komplexný súbor viacerých aktivít súvisiacich s prezentáciou paneurópskeho projektu Európskeho slnečného ďalekohľadu na Slovensku a ďalších popularizačných výstupov.
SAV udelila cenu v tejto kategórii aj zástupcovi mediálnej obce. Tento rok ju získala Mgr. et Mgr. Soňa Gyarfašová, ktorá už niekoľko rokov výrazne prispieva k popularizácii slovenskej historickej vedy a ostatných spoločenských vied v RTVS.
Stanislava Longauerová, Andrea Nozdrovická
Foto: Martin Bystriansky
Časopis Akadémia 5/2023