Į chemijos institutą atėjo anksčiau nei į mokyklą
Apie skirtą premiją chemikas profesorius E.Norkus tvirtina išgirdęs iš LRT RADIJO, važiuodamas automobiliu. Paklaustas, ar iš nuostabos jis nepadarė avarijos, profesorius juokiasi: „Ne, nekėliau telefono.“ E.Norkus, prisimindamas vaikystę, pamini ir auksine tapusią taisyklę: „Turbūt šią frazę jau senokai išgirdau – laimingas tas žmogus, kuris ryte su džiaugsmu išeina į darbą, o vakare taip pat su džiaugsmu grįžta namo į šeimą. Aš šiek tiek modifikavau – nelabai anksti ryte išeina ir ne per vėlai vakare turėtų grįžti“, – juokauja profesorius.
Jo teigimu, šeimos palaikymas mokslininkui labai svarbus, nes mokslinis darbas reikalauja ir atsidavimo, ir laiko, skirto ne tik pamąstymams, pasvarstymams, bet ir eksperimentams. Anot profesoriaus, susidomėjimas kaip tik ir atsirado iš šeimos.
„Susidūrimas su chemija buvo ne savo noru – tėvai chemikai. Tėvas – analizinės chemijos profesorius. Dabar jis jau pensijoje. Mama taip pat pensininkė, bet yra baigusi tą pati Chemijos fakultetą Vilniaus universitete. Mūsų namai buvo už 300 m nuo senojo chemijos instituto [...]. Dar prieš eidamas į mokyklą jau nueidavau į tą institutą“, – prisimena E.Norkus.
Dar prieš mokyklą jis susipažino su kai kuriais eksperimentais, kurie buvo daromi institute. „Ten vis tiek man, kaip vaikui, parodydavo, kaip tirpaliukus supila, kaip spalvos keičiasi. Būdavo labai įdomu. Mano ir žmona chemikė – iš to paties kurso, kuriame mokiausi. Viena iš dukrų taip pat bandė studijuoti chemiją, bet amžiaus ligos – alergijos – nelabai leido tai daryti“, – teigia E.Norkus.
Plastiką galima padengti sidabru ar net auksu
E.Norkus šiandien su kolegomis užsiima cheminiu metalų nusodinimu. Tai procesas, kai koks nors paviršius, dažniausiai plastmasė, cheminių reakcijų būdu padengiamas metalo sluoksniu. Metalas gali būti varis, nikelis, kobaltas, auksas, sidabras ar kitas. Metalai nusodinami ant norimo paviršiaus.
„Tai turbūt geriau iliustruoja angliškas pavadinimas „electroless deposition“ – metalo nusodinimas nenaudojant išorinės elektros srovės. Šiaip metalinius daiktus galime padengti kokiais nori metalais: nikeliu, variu ar kuo kitu, o plastmasės tokiu būdu padengti negalima – ji nelaidi, todėl su elektra to padaryti neįmanoma. Reikia sugalvoti kitokį būdą, o tas kitoks būdas ir yra cheminis metalų nusodinimas“, – aiškina profesorius.
Dar prieš mokyklą jis susipažino su kai kuriais eksperimentais, kurie buvo daromi institute.
Pavyzdžiui, turime nedidelę plastmasės plokštelę, kurią norime padengti variu. Pirmiausia tą plokštelę pamirkome į vadinamąjį katalizatorių – tirpalą, kuris chemiškai kiek apdoroja plokštelę, ją paruošia kitiems procesams. Katalizatorius paspartina chemines reakcijas. Juo dažniausiai būna paladžio druskos tirpalas. Paskui tą plastmasės plokštelę iš vieno skysčio pamirkome į kitą, kur ir prasideda svarbiausioji proceso dalis.
Antrame tirpale būna norimo metalo (šiuo atveju vario) jonai, atomai ar molekulės. Jie sumaišyti su vadinamuoju reduktoriumi – tirpalu, kuris padės plokštelę padengti variu. Reduktoriumi dažniausiai būna formalinas arba druskos tirpalas.
Galime įsivaizduoti plokštelę, mirkomą, pavyzdžiui, mėlynos spalvos tirpale. Tada prasideda procesas, vadinamas anodine oksidacija. Vario metalo jonai iš minėto tirpalo reduktoriaus gauna elektronus ir dėl cheminių reakcijų kietėja bei prilimpa ant plokštelės paviršiaus. Galutinis to rezultatas – ištraukta plokštelė visa arba vietomis padengta variu.
Metalu padengta plokštelę galite rasti net skaičiuotuve
Kaip atrodo tokia metalu padengta plokštelė, nesunku sužinoti – išardykite savo skaičiavimo mašinėlę ir pamatysite. „Galbūt atsimenate, yra spausdintos schemos, kuriose yra vario takelių. Šios schemos naudojamos elektroniniuose prietaisuose, laikrodžiuose ir yra vadinamos spausdintomis schemomis. [...] Jie nusodinti būtent šiuo būdu“, – tvirtina E.Norkus.
Jis pateikia pavyzdį, kad seniau šviesolaidžiai buvo daromi iš žalvarinių vamzdelių, kurių vidų reikėdavo padengti sidabru. E.Norkaus pastebėjimu, pastaruoju metu vis dėlto atrodė, kad cheminių dangų sritis išsisėmė. „Pavyzdžiui, apie galvanines, elektrochemines dangas tikrai naujų straipsnių labai nedaug. Cheminių dangų renesansas prasidėjo su mikroelektronikos vystymusi, su silicio diskais ir įvairiomis dangomis ant silicio. Ten yra problemų, reikalingos cheminės dangos“, – sako E.Norkus.
Anot jo, cheminės dangos naudojamos ir gaminant saulės elementus, kurie saulės energiją paverčia elektra. „Kažkas turi tą elektrą kažkur nuvesti. Tam reikalingi takeliai. Jie metaliniai. Kuo storesni, tuo geriau, nes tada mažiau kaista, šyla, mažesnė varža. Pastaruoju metu mes irgi esame sukūrę tokią technologiją, leidžiančią nusodinti 30 mikrometrų (vertinant pagal kitas chemines dangas tai yra daug) storio dangas, kurios labai sėkmingai gali būti panaudojamos gaminant saulės elementus“, – teigia E.Norkus.
Dėl turimo kontrakto su JAV kompanija tai, kas sukuriama Vilniuje esančiame Fizinių ir technologijos mokslų centre, vėliau parduodama JAV ar kitose šalyse.
Cheminėmis dangomis domisi ir menininkai
Fizinių ir technologijos mokslų centro laboratorijose galima pamatyti vario plokšteles, kuriose lazeriu išraižyti tam tikri brūkšneliai. Tik ant šių brūkšnelių bus nusodintas varis. Tokia plokštelė, paimta pincetu, įdedama į stiklinį mėgintuvėlį su mėlynu tirpalu, minėtu reduktoriumi, o pats indas, įmerkiamas į šiltą vandenį, kad cheminiai procesai vyktų sparčiau.
„Vandenyje palaikome pastovią temperatūrą, dažniausiai aukštesnę už kambario, nes tada reakcijos greičiau vyksta, bet čia kaip burtai – reikia žinoti, kokią temperatūrą parinkti. Per aukštoje temperatūroje neįvyks reakcija ant paviršiaus, o per žemoje temperatūroje reakcija vyks ilgai arba gali net neprasidėti“, – sako E.Norkus.
Cheminiu metalo nusodinimu kartais naudojasi ir menininkai. Įsivaizduokime – turime juodą plastmasinį Peliuką Mikį, kurio galvą norime padengti sidabru. Principas toks pats – pirmiausia tą galvą chemiškai apdorojame – mirkome į tirpalą katalizatorių, o paskui Peliukas Mikis turi panerti į kitą, reduktoriaus ir sidabro jonų, tirpalą.
Atliekamais tyrimais susidomėjo JAV kompanija
Nors Fizinių ir technologijos mokslų centre vyksta laboratoriniai bandymai su mažomis plokštelėmis, pramonėje dirbama su didesnėmis medžiagomis. Įvairios, pavyzdžiui, metro dydžio plokštės mirkomos į vonias su tirpalais. Žmogaus darbo ten mažiau – įdiegta automatika. E.Norkus pasakoja, kad jo komanda šiuo metu dirba su viena didele amerikiečių įmone.
„Gaila, Lietuvoje kol kas labai nedaug tos pramonės, kuriai reikalingi mūsų procesai. Pramonės užsakovų, kuriems būtų įdomu, neatsirado, todėl mes publikavome straipsnius apie tai žurnaluose. Publikuoti reikia geruose žurnaluose, kuriuos skaito dauguma pasaulio chemikų. Mes publikavome „Electrochimica Acta“, „Journal of Applied Electrochemistry“. Nepraėjo keli metai ir iš Amerikos, žymiojo Silicio slėnio, atvyko delegacija“, – tvirtina E.Norkus.
Bendrovė „Lab Research Corporation“, užsiimanti įrangos mikroelektronikai, elektronikos prietaisams gamyba, susidomėjo Fizinių ir technologijos mokslų centro vykdoma veikla. „Mes jiems labai tikome ir nuo 2005 ar 2006 m. jie kiekvienais metais iki šiol su mumis sudaro kontraktus. Išimtis buvo tik krizės laikotarpis, ketveri metai. Dabar mes vėl turime kontraktą su jais“, – tvirtina E.Norkus.
E.Norkus pasakoja, kad jo komanda šiuo metu dirba su viena didele amerikiečių įmone.
Kai kurių eksperimentų nutraukti negalima
Dėl turimo kontrakto su JAV kompanija tai, kas sukuriama Vilniuje esančiame Fizinių ir technologijos mokslų centre, vėliau parduodama JAV ar kitose šalyse. Profesorius atkreipia dėmesį, kad nepavyko sudaryti kitokių kontrakto sąlygų, todėl to, kas sukuriama, savininkai vis dėlto yra amerikiečių bendrovė.
„Mes gauname pinigus už kontraktą, už savo darbus. Jeigu jie kažkur pelnys iš patentų, tai jau atiteks jiems. Mūsų jie į savo ratą neima. Patentinės paraiškos paruošimas patentavimui kainuoja apie 30 tūkst. eurų. Mūsų Fizinių ir technologijų mokslo centras tikrai tokių pinigų neturės, nebent tai būtų patentas, dėl kurio jau rytoj pradėtų lyti pinigais“, – akcentuoja E.Norkus.
Jis priduria, kad taip pat 15–20 metų kas metus reikėtų mokėti patento palaikymo mokestį. „Mokslininkai neturi tiek pinigų. Gerai, kad yra ta bendrovė. Jie yra savininkai, o išradėjai – mes. Tai irgi malonu“, – tikina E.Norkus.
Profesorius, 40 metų dirbantis chemijos srityje, juokiasi neagituojantis, tačiau atkreipiantis dėmesį, kad akademinės laisvės institutuose šiek tiek daugiau, todėl į darbą tikrai galima ateiti ne per anksti, kaip jis minėjo anksčiau.
„Vakare mes irgi ilgiau čia būname. Jei vakare pažiūrėtumėte į langus, šviesa juose matysite gana ilgai. Būna, kad eksperimento negali sustabdyti, turi dirbti, reikia aprašinėti. Vis dėlto chemija – gražus eksperimentinis mokslas. Žinoma, yra ir teorinė chemija, bet man pačiam labiausiai patinka eksperimentai, kur tu gali kažką naujo atrasti. Mokslinė veikla nėra tokia jau paprasta, bet jaunimą vis dėlto kviesčiau – ateikite į chemiją, tikrai nesigalėsite bent 40 metų“, – tikina E.Norkus.
