Kaip 15min.lt sakė tarptautinės konferencijos organizatorė, FTMC Optoelektronikos skyriaus vadovo pavaduotoja doc. dr. Renata Butkutė, į tokias konferencijas dalyviai atsiveža naujausių, dar nepublikuotų tyrimų rezultatų, dalijasi idėjomis, mezgasi naudingi ryšiai, bendradarbiavimas tarptautiniuose projektuose.
Tarptautiniams FTMC projektams su Lenkijos mokslininkais skatinti ir draugystei stiprinti skirta svarbi APROPOS 17 programos dalis – satelitinis Lietuvos ir Lenkijos mokslininkų seminaras-dirbtuvės, kurių pradžią ketvirtadienio rytą iškilmingai paskelbė Lenkijos Respublikos nepaprastoji ir įgaliotoji ambasadorė Lietuvoje ponia Urszula Doroszewska.
Ambasadorė U.Doroszewska: Lietuvos-Lenkijos santykiai šiuo metu klesti
„Man garbė atidaryti dar vienas Lietuvos-Lenkijos fizikos ir technologijų dirbtuves. Kai prieš metus, kartu su Lietuvos užsienio reikalų viceministru Neriu Germanu, susitikome dirbtuvių atidarymo renginyje Valdovų rūmuose, nemanėme, kad po kelių mėnesių patirsime COVID-19 pandemiją, kuri pakeis mūsų bendravimo būdą. Tuo labiau džiugu, kad, nepaisant sunkumų, jums pavyko surengti APROPOS 17 konferenciją – padėkos žodžiai Fizinių ir technologijos mokslų centrui – už Lenkijos ir Lietuvos dirbtuves“, – sakė ambasadorė Urszula Doroszewska.
Ponia U.Doroszewska akcentavo didžiulį socialinį mokslininkų vaidmenį ir atsakomybę, nes šiais laikais jie dažnai privalo viešai ginti mokslo pasiekimus nuo iracionalaus puolimo. „COVID-19 pandemija buvo puiki galimybė skleisti dezinformaciją, o jūs ir jūsų kolegos dažnai stojote priešakyje kovoje su koronavirusu ir jo poveikiu sveikatai bei socialinėmis pasekmėmis“, – pabrėžė Lenkijos Respublikos nepaprastoji ir įgaliotoji ambasadorė Lietuvoje.
U.Doroszewskos žodžiais, Lenkijos ir Lietuvos santykiai pastaruoju metu klesti ir susitikimas FTMC yra vienas iš to įrodymų: „Džiaugiuosi, kad šiemet Jums pavyko įgyvendinti dar vieną Nacionalinio mokslo centro ir „Research Council of Lithuania DAINA 2“ programą, kurioje Lenkijos ir Lietuvos mokslininkai gali suvienyti jėgas bendroje mokslinėje veikloje. Ji buvo sutikta su dideliu susidomėjimu ir, esu įsitikinusi, kad mūsų šalių bendradarbiavimas bus naudingas abiem pusėms ir sustiprins Lenkijos bei Lietuvos mokslininkų ryšių tinklą“, – sakė ambasadorė.
Dėkodamas Lenkijos ambasadorei už sveikinimus, FTMC direktorius akademikas Gintaras Valušis, džiaugėsi šiltų Lenkijos ir Lietuvos ryšių tęstinumu ir abiejų šalių sinergija, vystant mokslo bei inovacijų projektus.
„Labai vertiname ir dėkojame už gražų mūsų valstybių mokslininkų bendradarbiavimą mokslo bei technologijų srityse – tiek šiuo metu vykdomuose, tiek naujuose Lietuvos-Lenkijos moksliniuose projektuose. Turime bendrą ilgą istoriją, įkvėptą Liublino unijos ir Gegužės 3-iosios Konstitucijos, pirmosios Europoje Konstitucijos, skatinančią ne tik atminti bendrą istoriją, bet ir puoselėti bendras vertybes, artimus kaimyniškus ryšius ir užtikrinti jų tęstinumą mokslo ir technologijų dimensijoje,“ – sakė FTMC direktorius.
Apropos 17 lenkų lietuvių dirbtuvėse dalyvavo žymūs mokslininkai prof. W. Pacuski, prof. A.Lisauskas ir kiti. Šiuo metu FTMC vykdomi bent penki dvišaliai Lietuvos-Lenkijos projektai, siejami ne tik su mokslo pažanga bet ir su jaunimo judumu bei pasidalijimu kompetencijomis. Išskirtinis FTMC dr. I. Kašalyno ir Lenkijos Mokslų akademijos Aukštų slėgių fizikos instituto dr. M.Sakowicz trejų metų trukmės dvišalis projektas „Terahercinio dažnio plazminių bangų nestabilumai GaN/AlGaN nanovielutėse“ (TERAGANWIRE), startavęs 2019 m. pagal Lietuvos mokslo tarybos ir Lenkijos nacionalinio mokslų centro kvietimą „Daina“.
Nuo 2004-tųjų gyvuoja Montpellier, Varšuvos, Vilniaus ir Nižnij Novgorodo mokslininkų bendradarbiavimo tinklas „Puslaidininkių šaltiniai ir THz dažnių detektoriai“ (angl. Semiconductor sources and detectors of THz frequencies), Varšuvoje vyksta projektas CENTERA.
FTMC ir Lenkijos mokslininkai šiemet dar aktyviau rengia naujus projektus, planuoja mokslinių projektų iniciatyvas su Lenkijos mokslų akademija, Varšuvos Technologijų universitetu (WUT), Varšuvos universitetu, Wroclavo technikos universitetu, Gdansko technologijų universitetu, kitomis švietimo ir mokslo institucijomis.
Mobilusis telefonas – optoelektronikos pavyzdys
Pagrindinį APROPOS 17 pranešimą parengęs FTMC Optoelektroninių sistemų charakterizavimo laboratorijos vadovas, vyresnysis mokslo darbuotojas dr. Linas Minkevičius sako, kad optoelektroniką visi naudojam, tik ne visi žinom, kas tai yra: „Paprastai kalbant, tai yra optika plius elektronika. Plačiausiai naudojami optoelektronikos taikymo praktikoje produktai – mobilieji telefonai, įvairūs jutikliai“.
Pasak dr. L.Minkevičiaus, optoelektronika vis plačiau naudojama automobiliuose: „Jeigu anksčiau signalų perdavimai vykdavo laidais, dabar tam naudojami šviesolaidžiai. Dideliems duomenų kiekiams perduoti dažniausiai naudojame skaitmeninį arba optinį signalą. Visi naujesni automobiliai jau yra su optiniu signalų perdavimu“.
Paklausios kompaktiškos ir mobilios sistemos
Kaip pabrėžė FTMC dr. R.Butkutė, lietuviai mokslininkai visame pasaulyje garsėja savo darbais terahercų srityje. Tai viena iš temų, kuri FTMC yra giliai analizuojama, sritis, kurioje centro mokslininkai aktyviai kuria naujas technologijas, prietaisus, jų sistemas, taip pat dirbdami ir bendruose su kitomis šalimis projektuose.
„Teraherciniai prietaisai arba sistemos – tai ateities technologija. Pvz., ultragarso pagalba gali matyti, žmogaus organus, rentgeno – kaulus, tačiau terahercų bangos, kurios visai nekenksmingos žmogui, leistų vaizdinti milimetrine raiška. Panaudodami terahercinius prietaisus nuotoliniu būdu galime aptikti defektus lustuose, lūžius, objektus, paslėptus kišenėse ar dėžėse“, – komentavo pagrindinio APROPOS 17 konferencijos pranešimo autorius dr. L.Minkevičius.
Pasak jo, terahercinius skenerius kai kurie oro uostai naudoja sprogmenų ar kitų galimai pavojingų objektų, kurių negali aptikti metalo detektorius, identifikavimui.
„Taigi, mes einame šia kryptimi, tik giliau. Orientuodamiesi į ateitį, bandome kurti kuo kompaktiškesnes sistemas. Oro uostuose patikroms naudojami didžiuliai vartai, o štai kariuomenės atstovai kreipėsi į FTMC, klausdami, ar galime sukurti patikroms pritaikytus bevielius, nešiojamus skenerius. Jei, pvz., randama įtartina kuprinė, kurios negalima liesti, visų patikros vartų iki jos nenuneši. Tam, kad nuskenuotum ir pasakytum, kas kuprinės viduje, reikia emiterio – šaltinio. Tai – tarsi saulė, kuri spinduliuoja šviesą, kurią mes matome akimis – detektoriumi. Jei blogai matome, naudojame akinius arba lęšius. Terahercuose emiteris ir būtų saulės analogas.
FTMC susibūrusi grupė mokslininkų, kurie kuria įvarius emiterius: lazerinius, optiškai kaupinamus, elektroninius dažnio daugintuvus. Detektoriams ir emiteriams kurti auginame skirtingų parametrų medžiagas, kurių paprastai nėra gamtoje. Kitas komponentas – optika, reikalinga emiterio spinduliuotės valdymui, kuri kaip akiniai ar lęšis į akį – sufokusuoja vaizdą, kad jį gerai matytume. Trumpiau – terahercinėms vaizdinimo sistemoms reikalingi trys pagrindiniai komponentai: emiteris, detektorius ir optika“, – populiariai aiškino FTMC dr. L.Minkevičius.
Mokslininkai siekia sukurti kompaktiškus ir lengvus lęšius terahercų dažnių ruožui. Dabar naudojami veidrodžiai ar lęšiai stacionariose sistemose nėra kompaktiški ir dėl jų dydžio – sistemos tampa masyvesnės. Vienas iš FTMC mokslininkų tikslų – sukurti plokščius, plonus lęšius (nanolęšius), kurie pasižymėtų tokiomis pačiomis ar net geresnėmis savybėmis už standartinius.
Pavieniui sunku pasiekti gerų rezultatų
„Uždavinių yra daugiau nei sprendimų ir tai gerai, nes mokslininkai pasižymi išskirtine aistra spręsti problemas, – juokėsi FTMC Optoelektroninių sistemų charakterizavimo laboratorijos vadovas, pabrėždamas, kad konferencija APROPOS 17 patraukli būtent tuo, kad suburia skirtingų sričių specialistus, dirbančius panašiose temose.
„Vienam sunku pasiekti gerų rezultatų. Yra mokslininkų, kurie dirba vieni, bet aš – už bendradarbiavimą, kooperaciją. FTMC taip pat akcentuoja bendradarbiavimą kuriant sistemas, užuot koncentravusis vien į elementus. Naujausi mūsų moksliniai tyrimai skirti sistemoms, o ne atskiriems komponentams“, – pabrėžė dr. L.Minkevičius.
Pagrindiniame konferencijos pranešime mokslininkas pristatys apžvalgą apie inovatyvius difrakcinius elementus terahercinėms vaizdo sistemoms.
„APROPOS 17 kalbėsiu apie optiką: kokių šioje srityje sprendimų pasiekėme FTMC, ką sukūrėme per kelerius paskutinius metus ir kuo mūsų optika pranašesnė už standartinius lęšius. Jau pasiekėme tokį lygį, kad galime pažangiai valdyti spinduliuotę. Kokybiškam storų objektų vaizdinimui reikia, kad spindulys būtų tarsi adata. Konferencijoje pasakosiu, kaip sukurti tokią adatą, kaip vaizdinti dvi plokštumas vienu metu. Taip pat – kaip patobulinti difrakcinės optikos efektyvumą nuo 13 proc. iki 90 proc., lyginant su standartiniu dideliu ir storu lęšiu. Jį mažinant, ploninant, keičiant veikimo mechanizmą, nukenčia efektyvumas. Todėl sprendžiame, kaip jį padaryti tokiu pat geru, kaip didelis lęšis, bet su papildomais privalumais: kad spindulį formuotų kaip tam tikrą „adatą“ arba fokusuota spinduliuotė turėtų du ar daugiau židinių“, – pasakojo dr. L.Minkevičius, pernai pasaulinėje terahercų konferencijoje „44th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves“ kviestinio svečio teisėmis dalijęsis pasiekimais Lietuvoje.
Imi ir į ruloną suvynioji... monitorių!
Tarptautinėje konferencijoje APROPOS 17 mokslininkai dirba keliose skirtingose tematikose. Pirmoji – „Puslaidininkiniai nanodariniai ir pažangiosios fotoninės sistemos“. Pasak FTMC dr. R.Butkutės, kadangi pasaulinė tendencija – prietaisų ir objektų mažėjimas, fizikams tai naudinga: sumažinus objektą, jo savybės labai smarkiai išryškėja.
„Tarkim, sumažinę lemputėje esantį objektą, atsakingą už šviesą, galime padaryti lazerį, pasižymintį labai siaura ir labai intensyvia spinduliuote“, – pateikė pavyzdį mokslininkė, pridurdama, kad nanotechnologijos gali būti naudojamos daugelyje sričių: jutikliuose, biologijoje, medicinoje, aplinkos ir krašto apsaugoje.
Terahercų medžiagų inžineriją, charakterizavimą, prietaisų kūrimą APROPOS 17 dalyviai aptars „Ypač sparčių ir terahercinių reiškinių“ diskusijų grupėje, o trečioji skirta nano ir biofotonikai.
„Organiniai jutikliai kartu su fizikiniais nanodariniais galėtų palengvinti biologinių objektų pajutimą. Kietakūnių šviestukų nelabai palankstysi, bet organiniai gali būti ir lankstūs – plėvelės pavidalo, permatomi, pan. Imi ir į ruloną susivynioji monitorių“, – juokavo dr. R.Butkutė, pridurdama, kad privalumas yra ir palyginus nedidelė organinių šviestukų kaina.
Ankstyva ir neinvazinė diagnostika – jau greitai
Pasak mokslininkės, terahercinius jutiklius galima taikyti neinvaziniam gliukozės matavimui kraujyje. Jų pagalba per atstumą galbūt netrukus bus galima sąnariuose aptikti labai ankstyvius artrito požymius – kai dar tik formuojasi šlapimo rūgšties kristalai. Tuomet žymiai pagerėtų podagros profilaktinė diagnostika ir gydymas.
Dr. L.Minkevičiaus žiniomis, šiuo metu nuokrypių nuo normų identifikavimui daugiausia naudojami du bekontaktės ankstyvosios diagnostikos būdai: infraraudonosios srities spinduliuotė ir – iškvepiamų dujų tyrimai
„Žinome, kad kepenų, inkstų problemas išduoda padidėjęs acetono kiekis. Iškvepiamo oro jutikliai, fiksuojantys nuokrypį, turėtų būti iš karto apdorojami dirbtinio intelekto. Nes gydytojui per sunku duomenų sraute ieškoti, ką reiškia viena ar kita spektro linija. Gavęs dujų analizės išrašą, gydytojas automatiškai pamatytų rezultatus“, – pasakojo dr. R.Butkutė.
Mokslininkė juokavo, kad nanotechnologijos vystomos ne vien tam, kad mažus bevielius prietaisus patogiau nešiotis rankinėse ar kišenėse: „Nanodalelės leidžia sukurti prietaisą, turintį labai didelę skyrą. Tai reiškia, kad jeigu jūsų organizme arba aplinkoje CO2 kiekis viršija normą, nanodariniai sugeba tai aptikti. Naudojama „senos kartos“ įranga – ne tokia jautri, todėl pajėgi pamatyti, piktybinį naviką, tik, pvz., ketvirtoje stadijoje. Nanoprietaisiukai leidžia identifikuoti mažiausius pakitimus, tuomet ir gydymo rezultatas yra visai kitas“.
Nereikia pasenti, kad tartum žodį
Vilniuje FTMC rengiamoje dviejų dienų APROPOS 17 konferencijoje pranešimus skaitys terahercų srityje dirbantys centro Tarptautinės patarėjų tarybos nariai, kiti žymūs tyrėjai, bet ir jaunieji mokslininkai, doktorantai.
„Mitas, kad mokslininkai – vien vyresnio amžiaus žmonės, kad mokslas, tiriamoji veikla jaunimo netraukia. Pastaruoju metu vis akivaizdžiau, kad moksle itin daug jaunimo, suinteresuoto dirbti tiriamąjį darbą. Jie veržlūs, aktyviai generuoja idėjas, pristato jas moksliniuose renginiuose, išsako savo nuomonę. FTMC kasmet vis daugėja studentų, doktorantų“, – sakė dr. L.Minkevičius.
Vienas jų – FTMC Optoelektronikos skyriuje antrus metus dirbantis doktorantas Ričardas Norkus, kuris APROPOS 17 pirmąją dieną pristatė tyrimą apie galio selenido (GaSe) pritaikymą. GaSe – kristalas, kuris gali būti perspektyvus optoelektroniniam naudojimui ir kaip detektorius, ir kaip emiteris, ypač teraherciniame diapazone.
„GaSe kristalas plačiai tyrinėjamas. Jo spinduliuotė yra terahercų dažnių ruože, gali perskrosti akiai nepermatomas medžiagas: kartoną, plastiką, drabužius. Naudojant šias bangas saugumo tikslais – būtų galima skenuoti žmones. Rentgeno spinduliai gana pavojingi žmogui. Tuo tarpu galio selenido kristalo panaudojimo privalumas ir yra tai, kad jo spinduliuotė turi gana mažą energiją ir turėtų visai nekenkti žmogaus sveikatai“, – sakė doktorantas.
Dr. R.Butkutės žodžiais, FTMC turi daug edukacinio potencialo, todėl mokslu besidomintiems jauniems žmonėms prieš konferenciją rengiamos intensyvios įvadinės paskaitos: apie naujausius mokslo pasiekimus optoelektronikos srityje ir kaip būtų galima konkrečiai prisidėti prie idėjų įgyvendinimo. Studentams skirtos įvadinės paskaitos, orientuotos į konferencijos temas, vyksta praktiniai užsiėmimai.
APROPOS 17 tradiciškai sukvietė mokslininkus iš kitų Lietuvos mokslo įstaigų, universitetų. „VU Fizikos fakultete Fotonikos ir nanotechnologijų institute turime pasaulyje pripažintų tyrėjų grupes, vadovaujamas prof. S.Juršėno, prof. G.Tamulaičio, dr. R.Aleksiejūno ir dr. T.Malinausko. Jie visada dalyvauja, skaito kviestinius pranešimus – apžvelgia pasaulinio lygio lietuvių mokslininkų pasiekimus organinės ir neorganinės (galio nitrido) optoelektronikos srityse. Šioje konferencijoje doktorantas D.Banevičius pasidalins savo pasiekimais, kuriant gilaus mėlio organinius šviestukus.
Kaip visada, prisijungė KTU mokslininkai, kurie specializuojasi atsinaujinančios energetikos tyrimuose. Pranešimą parengė mokslo premijos laureatas prof. dr. Š. Meškinis. Visi susitinkame, kalbamės, ieškome sąlyčio taškų. Labai svarbu, kad dalijamės ir technologinėmis platformomis: viena įranga sukaupta FTMC, kita VU, trečia KTU, tad mielai bendraujame, drauge kuriame ateities projektus“, – sakė APROPOS 17 organizatorė.
Specialią sesiją, skirtą terahercų prietaisų kūrimui, tyrimui ir taikymui, inicijavo FTMC prof. Arūnas Krotkus ir žymūs užsienio kolegos: prof. Carlito S.Ponseca, Jr. (Linköping universitetas, Švedija), prof. Kaibo Zheng (Danmarks Tekniske Universitet, Danija), dr. Sophie E.Canton (ELI-ALPS, Extreme Light Infrastructure, Vengrija, DESY German Electron Synchrotron, Vokietija). Pranešėjai apžvelgia naujausių tyrimų rezultatus, aptaria svarbiausias projektinės koncepcijos gaires ES finansavimui gauti.
Renginyje prisistatančios aukštųjų technologijų įmonės parodo, ką yra pasiekusios, kokią įranga siūlo, o mokslininkai pasidalija, kur link krypsta jų akys.
APROPOS ištakos siekia 1971 metus
FTMC rengiamos APROPOS konferencijos ištakos siekia 1971 metus. Tai buvo tuometinio Puslaidininkių fizikos instituto inicijuotas tarptautinis renginys, skirtas plazmai ir puslaidininkių fizikai, sutraukdavęs viso pasaulio mokslininkus, dirbančius šiose srityse. Konferencijos vykdavo Vilniuje, kas trejus metus.
„Nepriklausomybės metais tematika transformavosi į ypač sparčius vyksmus puslaidininkiuose, fotoniką, nes atsirado nanodariniai ir t.t. Kai susikūrė FTMC, apjungęs Fizikos, Chemijos, Puslaidininkių fizikos, Tekstilės institutus, buvo nutarta išskirti tiek pasaulyje, tiek Lietuvoje prioritetines mokslines tematikas, kad atspindėtume sumanią specializaciją ir pristatytume geriausių mūsų pasiekimų rezultatus, konferencijos pavadinime akcentuodami pažangius procesus optoelektroninėse medžiagose ir prietaisuose“, – sakė dr. R.Butkutė.
Atnaujinus APROPOS konferenciją, buvo svarstoma kaskart keisti vietą – vienus metus rengti Lietuvoje, kitus – Vokietijoje ir t. t. Tačiau terahercų ir optoelektronikos srityje dirbantys grandai nusprendė išlaikyti daugiametę tradiciją APROPOS rengti Vilniuje: juk būtent FTMC darbuotojai – šios srities lyderiai. Antrasis argumentas – FTMC dirba daug jaunimo, o trečias – glaudūs centro ryšiai su verslu.
Kaip skelbė 15min.lt, šiemet FTMC mini 10 metų sukaktį. Fizinių ir technologijos mokslų centras įkurtas 2010 m. pavasarį, reorganizavus Chemijos, Fizikos ir Puslaidininkių fizikos institutus Vilniuje, o po pusantrų metų – Tekstilės institutą Kaune. Per kelerius metus FTMC tapo viena pirmaujančių mokslo įstaigų šalyje, vykdanti unikalius mokslinius tyrimus ir technologinės plėtros darbus lazerinių technologijų, optoelektronikos, branduolio fizikos, organinės chemijos, bio ir nanotechnologijų, elektrocheminės medžiagotyros, funkcinių medžiagų, elektronikos ir kitose mokslo kryptyse.
Centre vystomas aukšto lygio mokslas ir kuriamos verslui bei visuomenei naudingos moderniosios technologijos. FTMC dirba 38 habilituoti mokslų daktarai, 246 mokslų daktarai, daugiau nei 500 mokslo tyrėjų, studijuoja 105 doktorantai iš Lietuvos ir užsienio.
Finansinę paramą renginiui įgyvendinti suteikė Lietuvos mokslo taryba (LMTLT), sutarties Nr. Nr. S MOR-20-1.
