Dan Stutman

Dan Stutman este cercetător principal la ELI-NP din România și cercetător principal la Departamentul de Fizică și Astronomie al Universității Johns Hopkins din SUA, unde conduce Departamentul Spectroscopie Plasmatică și Imagini cu Raze X.

Este fizician specializat în spectroscopie de plasmă şi a lucrat în Statele Unite în domeniul fuziunii nucleare timp de 20 ani. Proiectul care l-a adus înapoi în România este ELI-NP, ceva foarte interesant şi cu perspective majore, care poate să răstoarne fizica pe care o cunoaştem – după cum susține el. ELI-NP (Extreme Light Infrastructure – Nuclear Physics), mai bine cunoscut drept „laserul de la Măgurele", sau „cel mai mare laser din lume". Tehnic vorbind, nu este cel mai mare, dar este cel mai puternic. Când va fi gata, laserul va putea concentra într-un centimetru pătrat, 10% din puterea Soarelui. Devenind un hub ştiinţific care să adune cercetători din toată lumea. 10% din puterea Soarelui înseamnă 10 milioane de miliarde de wati, adică a zecea parte din puterea totală a soarelui, totul concentrat într-o rază de lumină.

 

Complementar acestui centru de explorare a interacțiunilor dintre lumină și materie aflat în sudul capitalei României funcționează încă două: unul lângă Praga, în Cehia (ELI-Beamlines), celălalt la Szeged, în Ungaria (ELI-ALPS). Scopul acestor amplasamente a fost ca aceste țări, mai de curând intrate în Uniunea Europeană, să devină mai atractive în universul cercetării comunitare, constată Frankfurter Allgemeine Zeitung, într-un articol publicat în paginile sale de știință. Investiția totală pentru amplasamentul de la Măgurele s-a ridicat la circa 320 de milioane de euro. Construcția a început în 2013 iar capacitatea pentru care a fost gândit a fost atinsă în urmă cu doi ani. ”Performanța superlaserului este în prezent măsura tuturor lucrurilor din lume”, care atrage cercetători și companii de pe tot globul.

”Când am auzit prima dată de acest proiect, am realizat că este o oportunitate de cercetare formidabilă, cum se spune - „once in a lifetime” (o dată în viaţă). De aceea am venit din America în România. ELI-NP ar putea să polarizeze cercetarea europeană spre România, în 10 ani putem vedea un parc de cercetare mare aici. Cred că este un loc care ar putea să schimbe știința pe următorul secol sau secole, cred că aici se pot afla lucruri complet noi și să iasă o științăă nouă, o fizică nouă eventual. România are potențial să aibă ce trebuie, adică sunt oameni talentați în multe locuri, expertiza necesară pentru proiectul ăsta, însă trebuie crescută. Expertiza care nu exista în toată lumea, experimentul ăsta de fizică nucleară cu laser e o chestie care acum se creează” - susține Stutman.

 

Este vorba despre instrumente de cercetare extrem de performante care permit experimente, rezultate şi cunoaştere novatoare, fără precedent. Trimiterea unor fascicole laser de mare putere asupra unor ţinte diverse, ar fi putut permite laserului de la Măgurele să ajute la descoperiri despre natura şi structura atomului şi a materiei dar şi despre istoria şi sursa creării universului. Primele experimente ale laserului au avut loc în primăvara anului 2020, când a fost folosit un braţ al celui mai mare laser din lume.

 

Dl. Stutman propune o tehnologie inovativă care să monitorizeze radiologic efectele COVID asupra plămânului. Metoda PXI masoară micro-deflectiile unghiulare ale razelor X în țesut, producând pe lângă imaginea convențională bazată pe atenuare, o imagine bazată pe imprăștiere de unghi mic (numită imagine “dark-field”) și o imagine bazată pe refracție. Sursa de raze X este un tub medical convențional.  

O invenție patentată la Universitatea Johns Hopkins din SUA (D Stutman si M Finkenthal, patent US8767915B2), permite aplicarea metodei PXI în condițiile necesare pentru imagistica clinică de plamân, adică voltaj al sursei de raze X de peste 100 kV si doza de radiații mică. 

Studii facute la ELI-NP în colaborare cu Johns Hopkins University au confirmat capabilitatile metodei PXI pentru imagistica țesuturilor moi și au arătat că aplicarea acestei metode folosind surse de raze X produse de laseri similari cu cei de la ELI-NP va putea revoluționa imagistica medicală.