Bavorsko spolu s Fraunhoferovou spoločnosťou každoročne udeľuje Cenu Huga Geigera, ktorou oceňuje mladých vedcov za vynikajúce doktorandské výsledky v oblasti aplikovaného výskumu. Cena bola udelená v rámci sympózia Fraunhofer-Gesellschaft „Netzwert“ 29. marca 2022 po digitálnom pozdrave bavorského ministra hospodárstva Huberta Aiwangera vedúcim bavorského štátneho ministerstva hospodárstva, regionálneho rozvoja a energetiky, Dr. Sabine Jarothe. Sympózium „Netzwert“ je najväčšou internou sieťovou akciou Fraunhofer, ktorá sa aj tento rok konala v hybridnom formáte z dôvodu pandémie COVID-19.

Originalita, vedecká dokonalosť a snaha o inovatívne technológie v prospech všetkých – to sú ciele, ku ktorým sa Fraunhofer-Gesellschaft zaviazala od svojho založenia v roku 1949. S týmto vedomím udeľuje Bavorsko a Fraunhoferova spoločnosť každý rok „Cenu Huga Geigera pre mladých vedcov“. Mladí vedci sú oceňovaní za vynikajúce doktorandské výsledky, ktoré vznikli v úzkej spolupráci s Fraunhoferovým inštitútom.

Tohtoročné odovzdávanie cien sa konalo v rámci najväčšieho podujatia Fraunhoferovho interného networkingu, sympózia „Netzwert“ v Mníchove. Ceny Huga Geigera odovzdala vedúca bavorského štátneho ministerstva hospodárstva, regionálneho rozvoja a energetiky Dr. Sabine Jarothe a prof. Alexander Kurz, člen predstavenstva Fraunhofer-Gesellschaft pre oblasť inovácií, transferu a využívania. Sympózium „Netzwert“ je najväčším interným networkingovým podujatím pre všetkých vedcov Fraunhoferovej spoločnosti, a preto je ideálnym fórom na odovzdávanie Ceny Huga Geigera. Kvôli pandémii sa podujatie konalo v hybridnom formáte, ako tomu bolo aj minulý rok. Pri príležitosti udeľovania cien zablahoželal aj bavorský minister hospodárstva Hubert Aiwanger: „Cenou Huga Geigera oceňujeme mladých výskumníkov, ktorí mimoriadne prispeli Bavorsku ako obchodnej a vedeckej lokalite. S výsledkami svojej práce nám pomáhajú zabezpečiť pracovné miesta a riešiť budúce úlohy. Cena je pomenovaná po bývalom štátnom tajomníkovi Hugovi Geigerovi, ktorý v roku 1949 založil Fraunhofer-Gesellschaft na ministerstve hospodárstva a položil tak základ mimoriadneho úspechu. Dnes Fraunhoferove inštitúty významne prispievajú k aplikačne orientovanému výskumu v budúcich oblastiach od bioekonomiky po vodíkovú technológiu, od mikroelektroniky po umelú inteligenciu. Ocenenie ocenených ukazuje, že budúca generácia bude pokračovať v písaní tohto úspešného príbehu.“

Ako ďalej uviedol Prof. Reimund Neugebauer, prezident Fraunhofer-Gesellschaft: „Výskum a inovácie sú potrebné na to, aby trvalo udržateľne prispievali k prekonávaniu veľkých spoločenských výziev. Dizertačné práce, ktoré boli tento rok ocenené cenou Huga Geigera, sa venujú aj ústredným otázkam našej doby: od ďalšieho vývoja solárnych článkov a opätovného využitia plastov až po zlepšenie interakcie človeka a stroja.“ Ďalej dodal: „Svojimi vynikajúcimi doktorandskými úspechmi mladí vedci pôsobivo preukázali svoj tvorivý potenciál. V duchu našej misie Fraunhofer premenili originálne nápady s vedeckou excelentnosťou na riešenia orientované na potreby a problémy.“

1. miesto: Viac solárnej energie na malej ploche

Účinnosť takmer plne vyvinutej technológie jedného kremíkového solárneho článku je obmedzená na maximálne 29 %. Viacnásobné solárne články so vzácnejšími zloženými polovodičmi už dosahujú účinnosť až 39,2 % a sú teda predurčené na použitie na malých plochách. Náklady sú však stále príliš vysoké na použitie v plochých moduloch. Technológia sa teda využíva takmer výlučne pri cestovaní do vesmíru. Obe technológie sa však dajú cenovo efektívne skombinovať aplikáciou zložených polovodičov bežných viacprechodových solárnych článkov na základňu vyrobenú z lacného kremíka spôsobom, ktorý šetrí materiál.

Dr. Markus Feifel vo svojej doktorandskej práci „Vysoko účinné III-V viacnásobné solárne články na kremíku“ na Fraunhoferovom inštitúte pre solárne energetické systémy ISE vyvinul komplexnú a veľmi výkonnú štruktúru solárnych článkov, ktorá už zaznamenala niekoľko rekordov v účinnosti. Zvlášť dôležité bolo dosiahnuť nízku hustotu kryštálových defektov na rozhraní medzi kremíkom a aplikovanou zloženou polovodičovou vrstvou, aby sa minimalizovali straty energie. Tu Dr. Feifel urobil skutočný prielom s metódou Electron Channeling Contrast Imaging (ECCI) na detekciu a analýzu chýb, ktorá bola pre tento materiálový systém použitá po prvýkrát, a so zodpovedajúcou úpravou podmienok rastu kryštálov.

2. miesto: Analýza zápachu recyklovaného plastu

Recyklácia plastov je nevyhnutná. Široké používanie recyklovaných polyolefínov v spotrebiteľských aplikáciách je však obmedzené látkami, ktoré spôsobujú nežiaduce pachy. Znečistenie zápachom môže byť aj indikátorom iných nežiaducich a škodlivých sprievodných látok v materiáli.

Dr. Miriam Strangl charakterizovala pachovo aktívne látky vo svojej doktorandskej práci „Charakteristika pachovo aktívnych zlúčenín v post-spotrebných polyolefínoch“ na Fraunhoferovom inštitúte pre procesné inžinierstvo a balenie IVV charakterizovala pachovo aktívne látky v plastovom odpade a recyklátoch rôzneho pôvodu pomocou chemo-analytického prístupu. Väčšinu identifikovaných komponentov bolo možné po prvýkrát detegovať v plastovej matrici. Novinkou práce je objasnenie pôvodu a možných ciest vzniku týchto látok ako aj vyhodnotenie jednotlivých procesných krokov v recyklačnom cykle s ohľadom na ich možný pachový efekt. Výsledky tak položili základ pre vývoj cielených stratégií dezodorizácie recyklátov s cieľom nahradiť pôvodný materiál vo vysokokvalitných aplikáciách konkurencieschopnými, recyklovanými druhotnými surovinami.

Doktorát bol okrem komerčných príjmov základom aj pre prebiehajúci výskumný projekt EÚ „Circular Plastics Network for Training (C-PlaNeT)“ s Univerzitou Friedricha-Alexandra v Erlangen-Norimbergu (finančná čiastka takmer 4-milióny EUR). Dr. Strangl sa výrazne podieľala na koncepcii projektu.

3. miesto: Interakcia človek-stroj so zameraním na človeka

Vo svojej dizertačnej práci „Multifaktorová diagnostika stavu používateľa v reálnom čase v adaptívnej interakcii človek-stroj“ vo Fraunhoferovom inštitúte pre komunikáciu, spracovanie informácií a ergonómiu FKIE psychologička Dr. Jessica Schwarz sa zámerne zameriava na ľudí. Vývoj užívateľskej diagnostiky stavov RASMUS umožňuje holistické zaznamenávanie a vyhodnocovanie psychických stavov a ovplyvňujúcich faktorov už počas spracovania úlohy. Vďaka tomu je možné technický systém podľa potreby dynamicky prispôsobovať ľuďom.

Pozoruhodná je najmä multifaktoriálna detekcia stavu, ktorá registruje poklesy výkonnosti a rôzne psychické stavy. To zaisťuje, že technické prispôsobenie nepôsobí proti stratégiám samoregulácie používateľa a tiež umožňuje prispôsobenú podporu technológie. Človek sa nemusí prispôsobovať strojom. Stroj sa prispôsobuje človeku, zodpovednosť zostáva na človeku – dôležitá etická zložka práce.

Zistenia počas doktorátu už boli implementované do námornej aplikácie. Tu sa ukázalo, že takéto prispôsobenie technológie v závislosti od kontextu a podmienok môže prispieť k zlepšeniu bezpečnosti práce a pracovných výsledkov. Ďalšími oblasťami použitia sú napríklad energetické riadiace centrá alebo sledovanie vzdušného priestoru. Medzitým Dr. Schwarz prevzala vedenie výskumnej skupiny „Analýza ľudských faktorov“ v oddelení systémov človek-stroj vo Fraunhofer FKIE.

Cena Huga Geigera

Dňa 26. marca 1949 sa konala ustanovujúca schôdza Fraunhofer-Gesellschaft pod záštitou štátneho tajomníka Huga Geigera na bavorskom ministerstve hospodárstva. Pri príležitosti 50. výročia Fraunhofer-Gesellschaft vytvorilo bavorské štátne ministerstvo hospodárstva a médií, energetiky a technológie „Cenu Huga Geigera pre mladých vedcov“. Cena sa každoročne udeľuje trom mladým výskumníkom a oceňuje vynikajúce, aplikačne orientované doktorandské práce, ktoré boli pripravené v úzkej spolupráci s ústavom Fraunhoferovej spoločnosti. Jednotlivé ceny sú dotované sumou 5 000, 3 000 a 2 000 EUR. Prihlášky hodnotí porota zložená zo zástupcov výskumu a vývoja, ako aj podnikateľskej sféry. Hodnotiacimi kritériami sú vedecká kvalita, ekonomická relevantnosť, novosť a interdisciplinárny charakter prístupov.

Viac informácií:

Presseinformation: Freistaat Bayern und Fraunhofer verleihen Hugo-Geiger-Preis an junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV

Fraunhofer-Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE

Zdroj: https://www.fraunhofer.de, zverejnené: 31. 3. 2022, autor: rpa