Konferencja, która odbywała się od 11 do 13 października br. w Ustroniu, dotyczyła jednego z najbardziej "gorących" tematów współczesnej fizyki fazy skondensowanej i nano-inżynierii materiałowej.

Otwarcie konferencji oraz prezentacja celów ESF przez prof. J. Ll. Tamarit'a

Europejska Fundacja na Rzecz Nauki (European Science Foundation: ESF) to organizacja skupiająca i koordynująca pan-europejskie inicjatywy naukowe o szczególnym stopniu innowacji. Powstała ona w 1974 roku i aktualnie skupia 30 krajów europejskich, ściśle współpracując z wyzwaniami formułowanym w 6. i 7. Programie Ramowym Unii Europejskiej. Zasadniczym celem ESF-u jest wspieranie i propagowanie najnowszych i potencjalnie najbardziej nośnych odkryć naukowych, a w efekcie promocja nauki europejskiej na najwyższym poziomie. Organizacja zwraca szczególną uwagę na powstawanie międzynarodowych, pan-europejskich, sieci i projektów.

Każdego roku ESF przyznaje wybranym specjalistom ze wszystkich dziedzin nauki granty na organizację konferencji - warsztatów ESF Exploratory Workshops (ESF EW). Wyróżniony grantobiorca (convenor) posiada szczególną możliwość zaproszenia na konferencję, maksymalnie 28 najwybitniejszych specjalistów z danej dziedziny nauki z krajów Unii Europejskiej oraz dwóch państw spoza obszaru Unii. Przyznany grant umożliwia pokrycie kosztów pobytu i podróży zaproszonych gości. Celem każdego ESF EW jest "burza mózgów" ukierunkowana na eksplorację szczególnie innowacyjnych wyników badań o istotnym wpływie na rozwój danej dziedziny nauki.

W tym roku to europejskie wydarzenie naukowe miało miejsce także w Polsce, m.in. dzięki grantowi przyznanemu dr Aleksandrze Drozd-Rzoski z Zakładu Biofizyki i Fizyki Molekularnej (Instytut Fizyki UŚ). Konferencja została zorganizowana we współpracy z prof. Josep Lluis Tamarit'em, z Polytecnica de Catalunya (ETSEIB, Barcelona, Hiszpania), co-convenor'em ESF EW.

Wykłady prezentowane na konferencji zostaną opublikowane w specjalnym woluminie Journal of Physics: Condensed Matter, który powinien ukazać się w połowie 2008 roku. Będzie to pierwsze, jak dotąd, opracowanie o charakterze monograficznym poświęcone problemowi wpływu ciśnienia na własności materiałów przechodzących w stan szklisty.

Konferencja ESF EW06-087: "Glassy Liquids under Pressure: Fundamentals and ApplicationsÓ dotyczyła jednego z najbardziej "gorących" tematów współczesnej fizyki fazy skondensowanej i nano-inżynierii materiałowej, tzn. niezwykłych fenomenów związanych z przechodzeniem różnych materiałów, przede wszystkim cieczy, w stan szkła - z pominięciem procesu topnienia/krzepnięcia. Najbardziej zaskakującą cechą materiałów szklistych jest zdolność jakościowej zmiany własności dynamicznych, w tym lepkości, przy stosunkowo niewielkiej zmianie parametrów termodynamicznych (np.: temperatury).

Według "Nature", jednego z najważniejszych periodyków naukowych świata, zrozumienie fenomenu przejścia w stan "szklisty" należy do sześciu największych wyzwań dla nauki w XXI wieku. Zainteresowanie tą tematyką wzmaga ponadto szereg zastosowań o niezwykłym znaczeniu społecznym. Dla inżynierii materiałowej oznacza to możliwość wytwarzania nowych, "egzotycznych" stanów układów atomowych i molekularnych. Dla przemysłu farmaceutycznego amorficzne postacie leków to nie tylko lepsza ich absorpcja przez organizm. Zastosowanie ekstremalnych ciśnień może wytworzyć całkowicie nowe własności używanych tu związków. Jest to szczególny obszar zainteresowań, gdyż na rynku wciąż dominują leki w postaci "krystalicznej". Można tu jeszcze wymienić nowe sposoby konserwacji żywności, nowe rodzaje farb, tworzyw sztucznych czy żywic. Zastosowanie ekstremalnych ciśnień ma także szczególne znaczenie w geofizyce opisującej stany wewnątrz skorupy ziemskiej.

Warto podkreślić, że fizyka cieczy szklistych to dziedzina naturalnie interdyscyplinarna, łącząca fizykę fazy skondensowanej z niektórymi działami chemii, biofizyki i biologii. Jest ona także fundamentem tzw. fizyki miękkiej materii (soft matter), nowej kategorii powołanej przez Pierre Gilles de Gennes'a w czasie jego wykładu noblowskiego w 1991 roku.

Uczestnicy "European Science Foundation (ESF) Exploratory Workshop - Glassy liquids under Pressure: Fundamentals and Applications" w Ustroniu

Organizatorka konferencji ESF EW06-087 dr A. Drozd-Rzoska, należy do jedynej na świecie grupy badawczej prowadzącej "liniowe" i "nieliniowe" badania dielektryczne aż do ciśnień rzędu kilku GPa (1 GPa = 10 000 atm) w materiałach szklistych i miękkiej materii. Ostatnio uzyskano także unikalne w skali światowej możliwości badań gęstości i ciepła właściwego w funkcji ciśnienia. Grupę tę stanowią pracownicy Zakładu Biofizyki i Fizyki Molekularnej. Należy tu wymienić kierownika zakładu prof. zw. dr. hab. Jerzego Zioło, prof. dr. hab. Sylwestra Rzoskę, dr. hab. Mariana Palucha, dr. Sebastiana Pawlusa czy dr. Michała Mierzwę.

Zaproszeni goście-wykładowcy przyjechali z 15 krajów: Polski, Francji, Włoch, Niemiec, Wielkiej Brytanii, Słowenii, Węgier, Danii, Rosji, USA, Hiszpanii, Bułgarii, Szwecji, Ukrainy oraz Grecji. Pierwszego dnia konferencji odbyło się 11 wykładów poświęconych fundamentalnym aspektom wpływu ciśnienia na stan szklisty. Prof. Isak Avramov (Bułgaria) szukał odpowiedzi na pytanie "czy płaszcz skorupy ziemskiej jest szkłem?". Prof. Kia L. Ngai (USA/Italy) podsumował istniejące modele teoretyczne w świetle ostatnich wyników doświadczalnych, dr hab. Marian Paluch (Katowice) mówił o tzw. termodynamicznym skalowaniu, dr Thomas Voigtman (Niemcy/UK) przedstawił perspektywy teorii modów sprzężonych, a prof. Sylwester Rzoska (Katowice) zaprezentował wyniki badań dające bezpośredni wgląd w tzw. dynamiczne niejednorodności.

Drugiego dnia tematyka 10. wykładów zogniskowana była na zagadnieniu niedawno odkrytego fenomenu punktu krytycznego ciecz-ciecz w materiałach jednoskładnikowych. Z punktu widzenia teorii zagadnienie to omawiali dr Giancarlo Franceze (USA/Italia), dr Mark Wilson (UK), prof. Jeppe Dyre (Dania) czy dr Juergen Horbach (Niemcy). Budzące emocje wysokociśnieniowe wyniki doświadczalne przedstawili m.in. prof. Ove Andersson (Szwecja) i prof. Jerzy Zioło (Katowice).

Ostatni dzień konferencji poświęcony był perspektywom badań układów szklistych przy użyciu ekstremalnych ciśnień. Prof. Attila Imre (Węgry) skupił uwagę słuchaczy na problematyce zastosowania ujemnych ciśnień, a prof. Marie-Claire Bellisent-Funel (Francja) - na aplikacjach związanych z konserwacją żywności.

Ostatnia sesja wykładów tematycznie skoncentrowana była na badaniach w szklących materiałach ciekło-krystalicznych. Prof. Jan Thoen (Belgia) omówił wpływ przypadkowej nano-geometrii na dynamikę ciekłych kryształów a prof. Samo Kralj (Słowenia) poruszył problem wpływu nano-cząsteczek na strukturalne własności ciekłych kryształów. Prof. George Floudas (Grecja) oraz autorka tego artykułu rozważali dynamikę przejścia szklistego w ciekłych kryształach.

Wieczorna dyskusja panelowa była nie tylko podsumowaniem nowych trendów w rozwiązaniu zagadek szkła, ale miała służyć zawiązaniu pan-europejskiej sieci i wspólnych projektów, co jest jednym z głównych celów konferencji ESF EW06-087.

Więcej informacji na temat konferencji znajduje się stronach:

http://www.esf.org/activities/exploratory-workshops/workshops-list/workshops-detail.html?ew=4771

http://www.us.edu.pl/uniwersytet/konferencje/drozd-rzoska/