Virtuális laborok – drága berendezésekkel és veszélyes kísérletekkel való munka még a hallgatók számára is

Christina Schindler és Cornelius Weiß a valódi ellipszométeren a tisztatérben. (Fotó: Mark Siaulys Pfeiffer)

Mint a valóságban: A laboratórium tisztatériében álló ellipszométernek már létezik egy teljes digitális ikertestvére. (Grafika: Corneliu Weiß)

Hibrid laborok képesek kiegészíteni a fizikai laboratóriumok szűkös erőforrásait, amelyek helyet és pénzügyi forrásokat igényelnek, egy virtuális és digitális komponenssel.

A virtuális HM-laboratórium a mikro- és nanotechnológia tanulmányaihoz lehetővé teszi a hallgatók számára, hogy veszélyes kísérleteket hajtsanak végre, valamint drága berendezésekkel dolgozzanak.

Alkalmazott tudományok, ez a Műegyetemen (HM) a tanulmányi területeken is nagy gyakorlati részt jelent. Például a mikro- és nanotechnológia tanulmányai során a hallgatók gyakorlataik során valós kísérleteket végeznek a laborban. Ez kétszeresen kockázatos: egyrészt, mert a félvezető- és nanotechnológiai berendezések gyakran nagyon drágák, másrészt, mert egyes próbák kockázatosak lehetnek, például az eróziós savak kezelése. A HM Alkalmazott Természettudományok és Mechatronika Karán Prof. Dr. Christina Schindler és Dr. Cornelius Weiß kutatócsoportja ezért egy digitális ikert hoz létre a HM-laboratóriumról.

Virtuális laborok sok lehetőséget nyitnak a hallgatók számára

A laborok 1:1-es másolata a virtuális térben sok lehetőséget nyit meg: a hallgatók jobban felkészülhetnek jelenlétükre, és előzetesen megismerhetik a laborkörnyezetet. Nyitott kérdéseiket már a felkészülés során tisztázhatják. A biztonsági szempontból veszélyes hibák például egészségügyi következmények nélkül maradnak egy virtuális laborban. És a tanulás játékosan történik. Egész próbák vagy azok egyes részei tesztelhetők, mint egy videójátékban, így sajátíthatók el. „A VR (Virtuális Valóság) nagy előnyét személy szerint abban látom, hogy komplex szakterületi tartalmakat és természettudományos jelenségeket, amelyek másként nehezen érthetők vagy vizualizálhatók, szemléletesen és játékosan lehet bemutatni,” mondja Weiß a didaktikáról.

Tervezik, hogy valamikor teljes körű digitális ikert készítenek a Műegyetemről – de addig még néhány év eltelik. Jelenleg csak a úgynevezett tisztatér digitális ikre készül, egy labor, ahol a levegőben szálló részecskék, szilárd részecskék vagy kórokozók koncentrációja nagyon alacsony, ezért csak védőfelszerelésben szabad belépni. Egy 360°-os bejárással felfedezhető a tisztatér, és már használhatók a különböző eszközök digitális ikrei, például az ellipszométer vagy a profilométer.

Nemzetközi együttműködés

Izgalmasak a nemzetközi együttműködés lehetőségei is: A HM mikro- és nanotechnológia mesterképzésében a Franciaországban található Institut National de la Recherche Scientifique (INRS) intézettel közös dupla diploma programban a tanulmányi eredményeket kölcsönösen elismerik, és két diplomát adnak ki. A hallgatók jövőben hozzáférhetnek egymás virtuális laborjaihoz, lehetővé téve különböző berendezések használatát és például a külföldi tanulmányokra való felkészülést.