2050-re az emberiség energiaigénye a becslések szerint meg fog háromszorozódni az ezredfordulóhoz képest, ezért az alternatív energiaforrások feltárása egyre égetőbbé és elengedhetetlenné válik. Az egyik alapvető megoldandó probléma az üvegházhatást kiváltó CO2 kibocsátás drasztikus csökkentése. Az utóbbi két évtizedben nagy érdeklődés övezi a hidrogén energiaszektorba való beépítését, ami alapjául szolgálhat egy hidrogénalapú energiagazdaság kiépítésének. A koncepció szerint a különböző alternatív energiaforrások (napenergia, geotermikus, szél, biomassza, stb.) segítségével előállított hidrogént lehet felhasználni az ún. tüzelőanyag-cellákban, melyekben egy elektrokémiai reakció során a hidrogén által tárolt kémiai energiát alakítjuk át elektromos energiává. Mivel a felszabaduló hidrogén mind térben, mind időben távol eshet a felhasználási helytől, ezért azt mindenképp tárolni szükséges. Jelenleg intenzív kutatások irányulnak szilárdfázisú hidrogéntároló rendszerek kifejlesztésére. A kötött formában való tárolás nagy előnye, hogy a térfogategységre vonatkoztatott hidrogénsűrűség, az összes módszer közül ezen rendszerek esetében a legnagyobb. Az egyik legkiemelkedőbb ilyen anyag a magnézium, mely 7,6 tömeg% hidrogént képes megkötni. Kis sűrűsége a mobil (on-board) alkalmazások szempontjából igen fontos.Legújabb kutatásaink során nanokristályos magnéziumot nagyenergiás golyósőrléssel (HEBM) állítottunk elő, ami az egyik legelterjedtebben használt technika nanoszerkezetű anyagok létrehozására. Ezt követően hagyományos fémoxid katalizátor mellett az egyre nagyobb népszerűségnek örvendő szén nanocsöveket (CNT) adalékoltunk a golyósőrölt magnéziumhoz egy általunk először alkalmazott többlépcsős elállítási technológiával. Ennek során a porkeveréket a HEBM eljárás után egy tömbi minták előállítására is alkalmas extrém deformációs módszernek, az ún. nagynyomású csavarásnak (HPT) vetettük alá. Megmutattuk, hogy az ilyen extrém deformáció hatására kialakuló szerkezetekben a fémoxid katalizátor hatására a felületen megkötött H2 molekulák disszociálnak, amelyek aztán a CNT csövek segítségével könnyen a magnézium szemcsék belsejébe diffundálnak és ott MgH2 fázisban tárolódnak. A deformáció során kialakuló rácshibák (diszlokációk) tovább gyorsíthatják a hidrogénatomok diffúzióját, jelentősen javítva annak felvételi és leadási sebességét. A HEBM és nagynyomású csavarás (HPT) technika egymás utáni alkalmazása azt eredményezi, hogy a nanocsöveket is tartalmazó magnézium hidrogéntároló kapacitása megközelíti az elméleti maximális értéket.

Az amorf ötvözetek, más néven fémüvegek a szerkezeti anyagok egy új családját képezik. Fémes összetevőik és tulajdonságaik mellett szerkezetük jelentősen különbözik a mindennapi életben használt kristályos fémek szerkezetétől. A hosszú távú atomi rendeződés hiánya miatt szerkezetük leginkább a hagyományos, amorf szerkezetű üvegekre hasonlít. Azonban a fémüvegek összetevői között jellemző a nagy atomi kohézió, a fémes szerkezet és a mozgékony szerkezeti hibák, ezért mechanikai tulajdonságaik igen kitűnőek, szilárdságuk az anyagok elméleti szilárdságát közelíti.Amorf ötvözetek termodinamikailag metastabil állapotban léteznek. Fémüvegeket rendszerint folyadék fázisból gyorshűtéssel, a folyadék állapot üvegesedési hőmérsékleten történő befagyasztásával hozunk létre. Egyes ötvözetek szilárd fázisban is előállíthatók jelentős képlékeny deformáció (pl. golyóőrlés) hatására. Az amorf szerkezetű fémes anyagok metastabilitásuk miatt különböző külső behatásokra inhomogenizálódnak, majd több lépcsőben átkristályosodnak. Így például egyensúlyi módszerekkel nem létrehozható, speciális metastabil kristályos fázisok alakítható ki az üveg szerkezetben.Fémüvegekben nagy feszültségek hatására néhány atomi vastagságú nyírási sávok alakulnak ki. A nyírási sávokban általában irreverzibilis alakváltozás jelenik meg és ezzel párhuzamosan a nyírási sávot körülvevő térben jelentős feszültség inhomogenitások alakulnak ki. Ezen nyírási sávok kialakulásának részletes mechanizmusa mind a mai napig nem ismert. Az amorf anyagban atomi léptékben létrejövő reverzibilis atomcsoport átrendeződések (shear transformation zone) és a makroszkopikus méretre kiterjedő sávok irreverzibilis deformációja közötti átmenet részletei még felderítésre várnak.Kutatómunkánkban, a metastabil amorf szerkezet átalakulását, nyírási sávok viselkedését, kölcsönhatását és a kapcsolódó atomi folyamatokat vizsgáljuk, mind kísérleti, mind elméleti módszerekkel.