Η ανώτατη διάκριση στον τομέα της έρευνας στον Ηλεκτρομαγνητισμό, το «IEEE Electromagnetics Award 2025», απονέμεται φέτος στον Γιώργο Ελευθεριάδη. Κατάγεται από τη Λεμεσό, όπου γεννήθηκε και μεγάλωσε. Τον κέρδισε όμως η επιστήμη και η έρευνα. Από μικρός έδειχνε πως διαθέτει ένα λαμπρό μυαλό που «δεν ησύχαζε». Πρώτος στην τάξη του στο Ε΄ Γυμνάσιο Λεμεσού, το σημερινό Λανίτειο, πρώτος και στις σπουδές του, αρχικά στο Μετσόβιο Πολυτεχνείο όπου πήρε με άριστα το πτυχίο του ως Ηλεκτρολόγος Μηχανικός και ακολούθως στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν στις ΗΠΑ, όπου έκανε το μάστερ και το διδακτορικό του.
Όταν τελείωσε τις σπουδές του το 1994 εργάστηκε στην Ελβετική Ομοσπονδιακή Πολυτεχνική Σχολή της Λωζάνης (EPFL), όπου συνεργάστηκε με τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος (ESA), ενώ από το 1997 ζει και δραστηριοποιείται στον Καναδά. Είναι καθηγητής στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του Πανεπιστημίου του Τορόντο, όπου κατέχει την Έδρα Velma M. Rogers Graham στις Νανο- και Μικροδομημένες Ηλεκτρομαγνητικές Διατάξεις. Από το 2005 έως το 2019 κατείχε επίσης την Έδρα Tier-1 Canada Research Chair στον τομέα των Μικροδομών και Νανοδομημένων Μεταϋλικών. Εκεί έκανε το όνειρό του πραγματικότητα αφού επικεντρώθηκε στον τομέα της έρευνας πάνω στον Ηλεκτρομαγνητισμό, λαμβάνοντας αρκετές σημαντικές διακρίσεις στην καριέρα του με αποκορύφωμα τη φετινή σπουδαιότερη από αυτές -κατά τον ίδιο- διάκριση.
«Ακόμα μου φαίνεται δύσκολο να το πιστέψω»
Όπως αναφέρει στον «Φ», όταν έμαθε πως του απονέμεται το «IEEE Electromagnetics Award 2025», ούτε ο ίδιος δεν το πίστευε. Όπως μας εξήγησε ο κ. Ελευθεριάδης, είναι η κορυφαία διάκριση στον Ηλεκτρομαγνητισμό σε παγκόσμιο επίπεδο, την οποία μόνο 2-3 Ευρωπαίοι επιστήμονες κατάφεραν να κατακτήσουν, ανάμεσά τους κι ο ίδιος. «Αποτελεί την ανώτατη αναγνώριση στον τομέα, από τον μεγαλύτερο τεχνικό επαγγελματικό οργανισμό παγκοσμίως, το Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) με έδρα την Αμερική και παρουσία σε περισσότερες από 190 χώρες».
Το φετινό IEEE Electromagnetics Award απονέμεται στον Κύπριο καθηγητή, για τη συνολική του συνεισφορά στον τομέα του Ηλεκτρομαγνητισμού και συγκεκριμένα στην περιοχή των μεταϋλικών και μεταεπιφανειών. Εισήγαγε πρώτος τη χρήση γραμμών μεταφοράς για την υλοποίηση μεταϋλικών με αρνητικό δείκτη διάθλασης. Μαζί με την ερευνητική του ομάδα πραγματοποίησε την πρώτη πειραματική απεικόνιση πέραν του ορίου περίθλασης με φακό Veselago-Pendry βασισμένο σε τέτοια μεταϋλικά, ενώ ανέπτυξε καινοτόμα στοιχεία και κεραίες για μικροκυματικές και οπτικές εφαρμογές.
Πιο πρόσφατα, ανέπτυξε την έννοια των μεταεπιφανειών «ασυνέχειας πεδίου» -δισδιάστατα ανάλογα των μεταϋλικών- με τις οποίες επιτυγχάνεται πρωτοφανής έλεγχος των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Οι εφαρμογές τους περιλαμβάνουν ασύρματα συστήματα 5G/6G, συστήματα απεικόνισης πέρα του ορίου περίθλασης και μανδύες «αορατότητας» για τα ραντάρ με ελαχιστοποίηση της ανάκλασης.
Στο βίντεο χωρίς τον μανδύα (no-cloak), μπορείτε να δείτε πώς τα ραδιοκύματα σκεδάζονται γύρω από τον κύλινδρο. Παρατηρήστε την περιοχή σκιάς πίσω από τον μανδύα/αντικείμενο. Όταν ενεργοποιείται ο μανδύας (cloak-on αρχείο), μπορείτε να δείτε πώς τα ραδιοκύματα περνούν μέσα από τον μανδύα/αντικείμενο σαν να ήταν διαφανές. Δεν υπάρχει καμία περιοχή σκιάς πίσω από το αντικείμενο.
Τι είναι τα μεταϋλικά και οι μεταεπιφάνειες και ποια η χρήση τους
Πρόκειται, όπως μας εξηγεί, για τεχνητά υλικά με ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες που δεν συναντώνται στη φύση. Για παράδειγμα, υλικά με αρνητικό δείκτη διάθλασης, τα οποία εκτρέπουν το φως προς την αντίθετη κατεύθυνση σε σχέση με τα συμβατικά υλικά, όπως το γυαλί.
Σύμφωνα με τον κ. Ελευθεριάδη, οι εφαρμογές αυτών των υλικών είναι πολλές, τις οποίες μάλιστα συναντάμε πολλές φορές στην καθημερινότητά μας. Όπως είπε, τα εν λόγω υλικά επιτρέπουν την υλοποίηση μικρών κεραιών και φακών με επίπεδες επιφάνειες αντί κυρτών, την κατασκευή μικροσκοπίων με διακριτική ικανότητα πέρα από το όριο περίθλασης και άλλα. Μια εφαρμογή αφορά την αύξηση της χωρητικότητας των ασύρματων δικτύων (π.χ. wifi) μέσω ανάκλασης σε μεταεπιφάνειες, παρέχοντας ουσιαστικά καλύτερη λήψη στα κινητά τηλέφωνα και το ίντερνετ.
Υπάρχουν, επίσης, ιατρικές εφαρμογές των εν λόγω υλικών όπως η βελτίωση της διακριτικής ικανότητας των MRI, ώστε να παρέχει εικόνες με πιο υψηλή ευκρίνεια ή ακόμη η δημιουργία λεπτών δεσμών ραδιοκυμάτων για τη θεραπεία της επιληψίας. Πιο συγκεκριμένα και όσον αφορά το τελευταίο, όπως εξηγεί ο καθηγητής, στόχος είναι οι εν λόγω δέσμες να ακτινοβολούν στον εγκέφαλο μέσα από την χρήση ενός κράνους χωρίς να χρειάζεται χειρουργική επέμβαση.
Ίσως, η πιο γνωστή του ανακάλυψη στη χρήση αυτών των υλικών, αποτελεί η κατασκευή του μανδύα αορατότητας. Ο κ. Ελευθεριάδης εξηγεί πως όταν το φως σκεδάζεται (αντανακλάται) από ένα αντικείμενο το κάνει ορατό, ενώ όταν καλύψεις το αντικείμενο με ένα υλικό που απορροφά το φως τότε απλώς θα φαίνεται μαύρο και άρα όχι αόρατο.
«Με τα μεταϋλικά, όμως, μπορούμε να φτιάξουμε ένα μανδύα που να καθοδηγεί το φως γύρω από το αντικείμενο χωρίς να απορροφά ή να αντανακλά τίποτα, ούτως ώστε να το κάνει αόρατο. Αντί αυτού, εμείς κατασκευάσαμε ένα λεπτό μανδύα που αναιρεί τα σκεδαζόμενα ραδιοκύματα. Ουσιαστικά εκπέμπει ραδιοκύματα αντίθετα με αυτά της αντανάκλασης και τα αναιρεί. Έτσι το αντικείμενο γίνεται αόρατο στα ραδιοκύματα και δεν ανιχνεύεται από τα ραντάρ».
Όπως τονίζει ο καθηγητής ο εν λόγω μανδύας δεν κάνει αόρατο το αντικείμενο στο μάτι. Αυτό, συνεχίζει, «μπορεί να επιτευχθεί με παρόμοιο τρόπο ώστε αντί να αναιρεί τα σκεδαζόμενα ραδιοκύματα να αναιρεί το φως, ωστόσο η κατασκευή του μανδύα θα είναι πολύ πιο δύσκολη».
