Docent Cyril Rajnák je skvelým príkladom toho, že významné vedecké úspechy môžu dosiahnuť aj naši absolventi.

Pan docent, ako sa vedec, chemik, dostane k meraniam na urýchľovači častíc?
Pracoval som na výskumnom zariadení, ktoré prevádzkuje European Synchrotron Radiation Facility v Grenoble vo Francúzsku. Nadviazal som na dlhoročnú spoluprácu s profesorom Renzom z LUH, ktorý ma do projektu začlenil, keďže som mal predchádzajúce skúsenosti s urýchľovačom v Berlíne aj v Grenobli. Štandardný proces je taký, že vedci pošlú svoje návrhy na merania, čiže projekty, z ktorých komisia vyberá tie zmysluplné a odvážne. 

Zaujalo ma slovo odvážne.
Áno. Ak chcete niečo rozvíjať a byť vedeckým lídrom znamená to nebáť sa. Viete si predstaviť, že by každý rok schválili rovnaké projekty? Časom by sa publikačný priestor nasýtil podobnými výstupmi, klesla by ich hodnota, ochladol by celkový záujem, čo by sa v konečnom dôsledku prejavilo na ochote financovania všetkých strán.

 Prostredie v areáli European Synchrotron Radiation Facility v Grenobli vo Francúzsku.

Poďme hlbšie, k podstate. Čo dané zariadenie dokáže?
Synchrotron je jednoznačne doménou fyzikov. Symbióza s inými vednými odbormi napríklad chémiou je najmä v koncových častiach zariadenia. Kúzlo zariadenia je ukryté v rýchlo letiacich elektrónoch a synchronizovaní ich preletu cez magnetické pole na kruhovej dráhe. Nech sú elektróny trebárs guličky, ktoré sú v zariadení produkované. Na začiatku sú veľmi lenivé. Rýchlosť im dodá v akcelerátor a „booster“, ktoré ich poriadne nakopnú. Teraz sú pripravené na vstup do obrieho prstenca, v ktorom sú umiestnené magnety. Tie majú úlohu nasmerovať elektróny do ďalšej časti prstenca, ale hlavne zapríčiniť vyžiarenie synchrotrónového žiarenia (v tomto prípade Röntgenove žiarenie) z elektrónu. Keďže perpetum mobile neexistuje, proces dávkovania nových elektrónov sa po čase opakuje.

Tipujem, že užívateľ využíva produkt, ktorý vznikol z tohto procesu.
Presne tak. Žiarenie smeruje do pôvodnej dráhy elektrónu a odchádza do tzv. beamline, čo je sofistikované potrubie. Na konci tohto potrubia sú laboratória, ktoré si žiarenie upravujú podľa svojich potrieb.

Aký je teda osoh z tohto žiarenia?
Veľmi veľký. Precíznosť meraní je neporovnateľná s bežnými laboratórnymi prístrojmi. Pomocou synchrotrónového žiarenia sa študovali vzácne papyrusy, ktorých obsah sa získal bez ich rozbalenia, zloženie farieb v dielach maliarskych majstrov, ale aj skúmanie mimozemských objektov. Celé zariadenie má zásadný dopad na priemyselný výskum a inovácie (letectvo, farmácia, biotechnológie a iné).

Pohľad na halu synchrotrónu v Grenoble.

Poďme k mimozemským objektom. Znie to fascinujúco a záhadne zároveň.
Tieto objekty sme práve s tímom skúmali. Musím Vás ale sklamať, úlomky UFO, alebo koža mimozemšťanov to nebola (smiech). Išlo o mikrometeority nájdené v púšti Atacama. Skúmali sme zloženie týchto predmetov, ktoré k nám pred miliónmi rokov prileteli. Majú veľkosť menšiu ako špendlíková hlavička.

Tak toto je ešte záhadnejšie. Ako môže niekto nájsť niečo tak malé a navyše v púšti plnej piesku.
Do hry vstupujú geológovia. Tí robia prieskumy do rôznych hĺbok zemského povrchu. Každá vrstva prislúcha určitému časovému obdobiu a je možné ju detailne študovať. Rôznymi chemickými a fyzikálnymi procesmi sa oddelia jednotlivé časti vzoriek až do najmenších čiastočiek. Tie možno študovať napríklad pod mikroskopom.

Dobre, ale ako sa pozná, že to malé zrniečko je meteorit?
Prvotným znakom môže byť guľovitý tvar. Predpokladá sa, že vznikol prirodzeným topením materiálu, ktorý preletel cez atmosféru. Nie všetko, čo cez ňu prechádza, aj úplne zhorí. Ďalej sa sleduje samotný terén, zvažujú sa možnosti, ako sa skúmaný objekt dostal do oblasti. Či nemohol vzniknúť prirodzenou sopečnou činnosťou atď. Veľmi nápomocné je aj skúmanie veku vzoriek rádioizotopovými metódami.

Vráťme sa späť do laboratória. Čo vás zaujímalo na týchto mikrometeoritoch?
Chemické zloženie. To je ďalšie puzzle do skladačky. Keďže poznáme kompozíciu väčších útvarov, vieme zhruba čo čakať pri tých menších. Podobné štúdie nám pomáhajú odhaliť nielen o aký materiál ide, čo nás to vlastne triafa, ale na pozadí celého lepšie porozumieť procesom prebiehajúcim vo vesmíre, chemickom zložení vesmírnych objektov a podobne.  

Konzultácie so zakladateľom Mössbauerovej spektroskopie s využitím synchrotrónneho žiarenia v Grenoble prof. R. Rüfferom (vľavo); inštalácia vzorky s prof. F. Renzom (stred); mikrometeority (vpravo) - so súhlasom Museum für Naturkunde Berlin.

Plánujete uskutočniť aj ďalšie merania?
Všetko bude závisieť od schválenia projektov. Môžem však prezradiť, že v hre sú vzorky z najbližšieho prirodzeného vesmírneho telesa k Zemi, či asteroidu. Rád by som zdôraznil, že ide o prácu hlavne tímu ľudí z Leibniz Universität Hannover a Museum für Naturkunde Berlin a ja som rád, že môžem svojou troškou a vedomosťami prispieť. 

Má vaša cezhraničná spolupráca dopad na pedagogickú činnosť a všeobecne na našu univerzitu UCM v Trnave?
Markantný. Rád prednášam študentom o nových veciach, rôznych metódach, ale aj ich histórii. Viem, že semester je krátky, ale vždy si nájdem čas hovoriť o pozadí problémov ak poznám príbeh. Nie je nič horšie, ako sa všetko bifľovať a nemať k tomu aspoň trochu pozitívny vzťah. Pokiaľ ide o UCM, tak si nemusíme klamať, aplikovanej vede tu ruže nerastú. Všade, kde som na svojich pracovných cestách bol, som však svoju Alma Mater a slovenskú vedu hrdo, a verím, že aj dôstojne, reprezentoval. Som odhodlaný v tom aj naďalej pokračovať.

Prajem Vám veľa ďalších úspechov pod hlavičkou UCM.
Ďakujem.

 Profil 

Doc. RNDr. Cyril Rajnák, PhD. et PhD. magnetochemik, koordinačný a anorganický chemik, vysokoškolský pedagóg, školiteľ a spoluautor významných vedeckých publikácii. Nositeľ ocenenia Mladý vedec roka 2019 Slovenskej republiky a Ceny rektora UCM 2020 za významný prínos v pedagogickej, vedeckovýskumnej oblasti a rozvoj univerzity.

Študoval na Univerzite sv. Cyrila a Metoda v Trnave a na Université de Strasbourg vo Francúzsku. Na Institute of Nanotechnology KIT v Karlsruhe pôsobil na pozíciách Early Stage Researcher a Researcher kde sa venoval paládiom katalyzovaným crosscouplingovým reakciám, príprave a depozícii magnetoaktívnych nábojovo neutrálnych komplexov na funkčné povrchy. Bol členom Vedeckej rady FPV UCM, Akademického senátu FPV UCM, Rady pre vnútorné hodnotenie kvality UCM. Viedol Katedru chémie, Katedru ekochémie a biofyziky na FPV UCM, kde rozbehol systém vedeckých pracovných skupín. Výrazne sa podieľal na vzniku Analytickodiagnostického centra FPV UCM. Absolvoval niekoľko postdoc a ERASMUS stáží v Nemecku. Viedol aj edie bakalárov, diplomantov, doktorandov a doktorandov, z ktorých mnohí skončili s dekanským vyznamenaním. Jeho hlavný vedecký záber pokrýva oblasť molekulového magnetizmu, kde sa spolu s excelentným tímom na UCM zapríčinil o objav Recipročného teplotného správania v procese pomalej magnetickej relaxácie. Aktívny je aj v oblasti prípravy materiálov uchovávajúcich vodík,  spolupracuje so súkromným sektorom orientovaným na vodík. Vo verejnom sektore spolupracuje predovšetkým s kolegami z Leibniz University Hannover, UC San Diego, University of  Wrocław,  Univerzita Palackého v Olomouci, Akademie věd České republiky, STU v Bratislave.