Fizikus és járműmérnök szakos hallgató is rangos szakmai elismert kapott: ketten is elnyerték a Gábor Dénes Tudományos Diákköri Ösztöndíjat.

A legutóbbi alkalommal kivételesen két hallgató is elnyerte a Műegyetem és a NOVOFER Alapítvány által közösen alapított Gábor Dénes Tudományos Diákköri Ösztöndíjat. Mindketten fiatalon kezdtek tudományos munkába, kiváló eredményeket értek el, ám különböző területeken jeleskednek. Vajtai Lili fizikus mesterszakos hallgatóként újszerű, alacsony dimenziós anyagokban kutatja a szupravezetés jelenségét, míg Czibere Balázs az autonóm (önműködő) járművek környezetértékelését segíti elő egy alacsony számítási igényű, ún. moduláris, track-to-track szenzorfúzióval.

A bme.hu-nak adott interjúban mindketten beszámoltak legújabb kutatási eredményeikről, eddigi műegyetemi pályájukról, jövőbeli elképzeléseikről, és arról is, mi motiválta őket arra, hogy tudományos munkába fogjanak választott szakterületükön.

Czigány Tibor rektor és Vajtai Lili a Gábor Dénes-díj átadási ünnepségen 2023 decemberében a Parlament Felsőházi termében

„Már pályaválasztáskor biztos voltam benne, hogy fizikát szeretnék tanulni. Középiskolás tanáraim és hasonló területen végzett ismerőseim is mind a Műegyetemet ajánlották, így a BME-t jelöltem meg első helyen továbbtanuláskor. Nem csalódtam, jó választás volt” – fogalmazott Vajtai Lili, aki a BME Természettudományi Kar (BME TTK) Fizika BSc-képzése után most már a mesterképzés utolsó événél jár, tavasszal diplomázik a szakon. Díjnyertes pályamunkájának címe: „Szupravezetés keresése újszerű, alacsony dimenziós anyagokban”.

Vajtai Lili már régóta érdeklődött a tudományos diákköri munka iránt, és oktatói, mentorai segítségével lelt rá a kísérleti anyagtudomány hozzá közel álló részterületére. Díjnyertes dolgozatában a molibdén-diszulfid különböző szemcseméretű és adalékolású módosulatait vizsgálta, ezekben a mintákban a szupravezetés jelenlétét kereste. Lili mintakészítéssel kezdte el a munkát, majd ezeken különböző spektroszkópiai és magnetometriai méréseket végzett. E módszerek révén kapott információt az anyagokról, illetve azok lehetséges szupravezető tulajdonságairól, az eredményekben pedig szabályszerűségeket keresett. (A szupravezetés az anyagok esetében egy olyan állapotot jelent, amelyben az anyag elektromos ellenállása zérus, míg a térfogatából kiszorul a mágneses indukció – szerk.)

Az ifjú műegyetemi fizikus fél éve foglalkozik választott témájával, kutatásai még folyamatban vannak. Az elmúlt időszakban már részletesen kidolgozta és validálta a kísérletekhez szükséges mintakészítési protokollt, emellett különböző adalékolatlan, valamint alkálifémekkel adalékolt mintákat is vizsgált.

Egy adalékolás közben készített fénykép, az eljáráshoz használt vákuumrendszerrel, ultrahangkáddal és a benne található mintával.

A tudományos munkában jelentős lépést jelentett az a szakmai gyakorlati program, amelyen Lili 2023 nyarán vett részt az Egyesült Államokban. Az Indiana állambeli Notre Dame Egyetemen kapcsolódott be Forró László professzor kutatócsoportjának munkájába. Külföldi témavezetője Márkus Bence, a BME TTK Fizikai Tudományok Doktori Iskola korábbi PhD-hallgatója, míg hazai konzulense Simon Ferenc, a BME TTK Fizikai Intézet Fizika Tanszék egyetemi tanára.

Egy káliummal adalékolt minta, közvetlenül az elkészülése után

„A fizika gyakorlatorientált alkalmazási lehetősége fogott meg leginkább a választott témámban. Sokat jelentett a szakmai fejlődésemben az is, hogy olyan mintakészítési és -karakterizálási eljárásokat sajátíthattam el, és próbálhattam ki, amelyre korábban nem volt lehetőségem” – fogalmazott Vajtai Lili, amikor a tudományos munka iránti motivációjáról kérdeztük. „A szupravezetést mutató anyagoknak számos alkalmazása ismert, például nagy mágneses tereket hoznak létre a segítségükkel különböző orvosi diagnosztikai eszközökben, továbbá lebegtető berendezésekben is használják őket. Mindezeken túl számos egyéb területen is ígéretes alkalmazási lehetőségekkel kecsegtetnek. Emiatt a kutatók továbbra is motiváltak abban, hogy új és minél változatosabb szupravezetőket fedezzenek fel, amelyek reményeink szerint jövőbemutató, úttörő változásokat hozhatnak olyan iparágakban, mint akár a közlekedés vagy a távközlés.”

Vajtai Lili örömmel fogadta a Gábor Dénes Tudományos Diákköri Ösztöndíjat, megtisztelőnek és egyben motiválónak érzi, hogy a szakmai zsűri támogatásra méltónak vélte munkáját. Tervei szerint továbbviszi kutatásait, tanulmányait pedig posztgraduális képzésen szeretné folytatni a Műegyetemen a mesterképzés után. „A kutatással addig sem hagyok fel, sőt, a célom, hogy részletesen is beszámoljak a különböző méretű és adalékolású molibdén-diszulfid szemcsék szupravezető tulajdonságairól, továbbá ezek szabályszerűségeiről. Emellett szeretném továbbfejleszteni a már korábban alkalmazott mintakészítési protokollt is” – osztotta meg rövid távú terveiről Vajtai Lili, akit a kutatásban a személyes célok mellett az is motivál, hogy projektje ebben a tanéven ÚNKP támogatásban is részesül. Az interjú zárásaként elárulta, hogy a mesterképzéshez kapcsolódó diplomamunkájában visszatér egyik korábbi kutatási témájához, és ferrofolyadékok különböző tulajdonságait vizsgálja.

A mágneses tulajdonságok vizsgálatához használt berendezés

***

„Hatalmas megtiszteltetés számomra a Gábor Dénes Tudományos Diákköri Ösztöndíj. Különösen azért, mert úgy vélem, ez az egyik legrangosabb szakmai elismerés, amelyben egy alapképzéses hallgató részesülhet” – fogalmazott Czibere Balázs, a BME Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar (BME KJK) járműmérnöki alapszakos hallgató. Díjnyertes pályamunkájának címe: „Alacsony számításigényű, moduláris track-to-track szenzorfúzió autonóm járművek környezetérzékelésének támogatására”.

Czigány Tibor rektor és Czibere Balázs a Gábor Dénes-díj átadási ünnepségen 2023 decemberében a Parlament Felsőházi termében

Balázs érdeklődését már nagyon fiatalon felkeltették a reál tárgyak, főként a matematika és a fizika, gimnáziumban is emelt szinten tanulta ezeket. Egyértelmű volt számára, hogy valamilyen mérnöki, műszaki területen szeretne továbbtanulni, és pályaválasztáskor a Műegyetemen találta meg azt a képzést, amiről bebizonyosodott, ez a számára kijelölt út. Mindig is érdekelte a járműautomatizálás, azon belül is a környezetértékelés témaköre, részben ez volt az egyik motiváló tényező, amiért a BME KJK mellett döntött. A járműipari környezetérzékelés olyan technológia, amely a járművek számára lehetővé teszi a környezetükben levő objektumok (például más járművek, gyalogosok, kerékpárosok, útjelzések stb.) észlelését. Az önvezető járművek biztonságos navigálásához a pontos környezetérzékelés elengedhetetlen.

Járműipari szenzorfúzió

A szenzorfúzió architektúrája

Czibere Balázs nagyon hamar tudományos munkára vállalkozott: mindössze harmadik félévét töltötte a BME-n, amikor egy alacsony számításigényű Multi-Object Tracking algoritmust fejlesztett ki. Második helyezést ért el a műegyetemi házi döntőn, majd 2023 áprilisában szekciógyőztes lett a 36. Országos Tudományos Diákköri Konferencián (OTDK). Következtetéseit tudományos publikáció formájában is összefoglalta. Tovább folytatta a témában megkezdett kutatásokat, és a valós idejű alkalmazhatóságot figyelembe véve egy olyan alacsony számításigényű módszert is kifejlesztett, amellyel a különböző járműipari okos szenzorok révén szolgáltatott adatokat fuzionálja. Fejlesztése és az így kapott eredmények nagymértékben hozzájárulhatnak az újabb vezetéstámogató és autonóm rendszerek szélesebb körű elterjedéséhez is. Balázs ugyanis egy olyan ún. fúziós algoritmust fejlesztett ki, amellyel megvalósítható a magas konfidenciával bíró környezetértékelés. A fúzió ez esetben több különböző szenzortípustól (kamera, radar, LIDAR) származó adatok kombinálását jelenti. Ezáltal pontosabb, megbízhatóbb képet kaphatunk a járművet körülvevő környezetről. A Balázs által kifejlesztett módszer hatékonyan összehangolja össze a különböző forrásból származó adatokat. Az elért eredmények megközelítik a state-of-the-art objektum fúziós módszerekkel elért teljesítményt, méghozzá úgy, hogy közben a számításkapacitási igény is alacsony marad, támogatva a valós idejűnek minősíthető alkalmazhatóságot.

Balázs elárulta, hogy eddigi eredményei már megérettek arra is, hogy egy újabb tudományos publikációban foglalja össze következtetéseit. Témája azonban még további újdonságokkal kecsegtet, ezért tovább folytatja a számításos kísérleteket. „Az eddigi eredményeim, különösen a most elnyert ösztöndíj is megerősít abban, hogy érdemes tovább folytatni a munkát. Az autonóm járműtervezés vonzó jövőképet ígér, számos kihívást és még megválaszolatlan kérdést tartogat, amelyek megfejtésében szívesen részt vennék” – osztotta meg Czibere Balázs. Úgy érzi, sokat nyert azzal, hogy viszonylag korán tudományos munkára vállalkozott. Sokat tanult konzulensétől, Lindenmaier Lászlótól (PhD-hallgató, Közlekedés- és Járműirányítási Tanszék, BME KJK), aki a szakmai tapasztalata mellett útmutatást adott tanítványának, hogyan valósítson meg egy magas színvonalon elkészített tudományos pályamunkát, majd a leírtakat hogyan foglalja össze egy igényes szóbeli előadásban. Czibere Balázs minden hallgatótársának ajánlja, hogy próbálja ki és méresse meg magát elsőként a TDK házi fordulón, mert már abból is rengeteget profitálhat a tanulmányaihoz.

TZS-KJ

Fotók forrása: interjúalanyok,

NOVOFER Alapítvány - Gábor Dénes Díj