Nincs titok a magyar kíváncsi egér előtt

Különleges, mágnes-szenzoros egeret fejlesztettek ki magyar kutatók, melynek segítségével akár rendkívül bonyolult belső szerkezetű anyagok is egyszerűen vizsgálhatóvá válnak, mégpedig anélkül, hogy az anyagból mintát kellene venni, vagy bármilyen más módon fizikailag vagy kémiailag roncsolnánk. A "kíváncsi egér" egy számítógépes program segítségével ráadásul háromdimenziós képet alkot az anyagszerkezetről.

A találmány egyik leginkább ígéretes felhasználási területe a repülőgépipar. A repülőgépek sárkányszerkezetének (például a hatalmas felületű szárnyak) átvizsgálása ugyanis időigényes és nehézkes feladat, a mágneses egér segítségével azonban felgyorsítható és hatékonyabbá tehető a folyamat. Az elszórtan elhelyezkedő, nagyon kicsi (akár mikronos) hibák felderítése érdekében először egy átfogó, kisebb felbontású képet hoznak létre a felületek "átsatírozásával", majd a problémás területekre szűkítve a vizsgálatot növelik a felbontást és a pontosságot, lokalizálva a hibát. A repülőgépjavító cégek azonban csak abban az esetben alkalmazhatják az ilyen és ehhez hasonló új diagnosztikai eszközöket, ha a gyártó cégek azt engedélyezik.

Mágneses egér

A különböző anyagok belső szerkezetének és tulajdonságainak vizsgálatára már eddig is számos technikai, technológiai megoldás létezett, a most díjazott találmány azonban a többi módszertől eltérően egyszerűen, "szabad kézzel" teszi lehetővé az elemzést. Előnye például a szintén roncsolásmentes vizsgálatot lehetővé tevő ultrahangos rendszerekhez képest, hogy bonyolultabb belső szerkezetű, összetett, többrétegű anyagok esetében is képes képet létrehozni.

A találmány legfontosabb eleme egy mágnes-szenzorral egybeépített számítógépes egér, amely tulajdonképpen ötvözi az optikai helymeghatározás, a mágneses gerjesztés és érzékelés, valamint a háromdimenziós képalkotás terén elért műszaki eredményeket. Kompakt mérete miatt ráadásul hordozható, ami jelentősen megkönnyíti gyakorlati alkalmazását.

A mágneses képalkotás egyik nehézsége, hogy távolról nem végezhető el, az átvizsgálandó felületet, gyakorlatilag pontról-pontra haladva, aprólékos munkával kell letapogatni. Tovább bonyolítja a helyzetet, hogy korrekt vizsgálati eredményről csak akkor beszélhetünk, ha a mért érték- és pozícióadat egymáshoz kapcsoltan állítható elő. Mágneses térképek előállítására leginkább a robotok által irányított mérőeszközök alkalmasak, ezek telepítése és üzemeltetése azonban költséges és sokszor megoldhatatlan. A magyar kutatók célja éppen ezért az volt, hogy az anyagvizsgáló mérőfejet annyira lekicsinyítsék, hogy az beleférjen például egy számítógépes egér méretű szerkezetbe is.

A mágneses szenzorral olyan anyagok belső szerkezete vizsgálható, amelyek önmagukban is mágnesesek, és/vagy elektromos vezetőképességgel rendelkeznek. Ezen paraméterek lokális megváltozását érzékeli a szenzor, így azonosíthatók be a hibahelyek. A vizsgált anyag felületén letapogatható mágneses tér valójában egy vektortér, ennek változásaiból állítható elő az adott anyag belső szerkezetének háromdimenziós virtuális képe.

Magyar Tudományos Akadémia Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézetének (MTA MFA)

Még csak néhány példányban létezik

Az eszköz lelkét adó mágneses szenzorral kapcsolatos alapkutatások az Európai Unió támogatásával kezdődtek, immár több mint egy évtizede. A csatlakozni kívánó volt szocialista országok kutatási kapacitásának megőrzése és szintentartása, fejlesztése érdekében számos kutatási projektet támogattak EU-s forrásokból.

A mágneses egér és a hozzá kapcsolódó rendszer jelenleg még csak néhány példányban létezik, egy példány ára, a mérőfejek számától függően 5 és 25 000 euró között mozog. A Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal (NKTH) pályázatán elnyert támogatás lehetőséget teremt nem manufakturális úton előállított prototípusok, hanem valódi termékek fejlesztésére és gyártására.

Helikopterlapát vizsgálata a mágneses egérrel

A találmány szabadalmaztatását ugyanakkor nehezíti, hogy jogilag a találmánynak a nemzetközi gyakorlatban csak az a műszaki megoldás minősül, amelynek megfogható fizikai paraméterei vannak. Azok az eszközök, amelyeknél valamelyik funkciót egy szoftver, azaz csak virtuálisan létező részegység old meg, egyelőre nehezen illeszthetőek a nemzetközi szabadalmi rendszerbe.

Rangos díjak

A roncsolásmentes anyagvizsgálat új eszköze már díjat nyert a világ legnagyobb találmányi kiállításán Kínában is, most pedig aranyérmes lett a budapesti, GÉNIUSZ-EURÓPA Nemzetközi Találmányi Vásáron. A vásár egy rendezvénysorozat része, amely a "Kreativitás és Innováció Éve 2009" nevet viseli. Az Európai Parlament kezdeményezésére létrejött vásáron a találmányokat egy bíráló bizottság a lelemény, a jövőbeli hasznosság és a bemutatás színvonala alapján értékeli. A rendezvény egyik legfontosabb célja az innováció fellendítése, a gazdasági kapcsolatok kiépítése a találmányok használatbavételéhez a feltalálók és a gazdasági élet szereplői között, ugyanakkor kellő hangsúlyt fektetnek a szellemi tulajdon jogvédelmének megszilárdítására és a média figyelmének felkeltésére is.

Fekete Zoltán, az MTA MFA fiatal kutatója, a vásár junior kategóriájában győzedelmeskedett a misztikusan hangzó "Szilícium mikroturbina" megvalósításának érdekében folytatott kutatásai elismeréseképpen. A mikro-elektro-mechanikai-rendszerek (MEMS) esetén a használandó komplex 3D mikrostruktúrák kialakítása ma is nagy kihívásnak számít. Erre fejlesztettek ki egy alternatív megoldást az ATOMKI és az MTA MFA munkatársai a protonnyalábos direktírás (PBW) és az azt követő pórusos szilícium (PS) marás kombinálásával. Az ionok energiájának szabályozásával változatos alakzatok, pl. működőképes mikroturbina hozható létre.

Temesvári Péter