Fotonika ir lazeriai – raktas į aplinkos tvarumą

Klimato kaita yra vienas svarbiausių mūsų laikų iššūkių. Tvariosios fotonikos technologijos, kitaip tariant, techninis šviesos, fotonų panaudojimas, atlieka itin svarbų vaidmenį tausojant aplinką ir Žemės išteklius.

Nuotraukos šaltinis: AI generated

Besikeičiantis klimatas ir jo pasekmės visuomenėms, šalių ekonomikoms ir, apskritai, pasauliui tapo vienu svarbiausiu mūsų laikų iššūkių. Net Nobelio fizikos premija šiemet buvo skirta globalinės klimato kaitos temai, o tai tik įrodo šios problemos aktualumą.

Fotonika pagrįsti atradimai skatina mokslo ir technologijų pažangą įvairiose srityse, taip pat ir sprendžiant ekologijos problemas.

„Dėl įgalintų fotonikos technologijų saulės šviesa virsta elektros energija. Šviesolaidiniai tinklai mažiausiomis energinėmis sąnaudomis perduoda milžiniškus duomenų kiekius dideliais atstumais tarp žemynų ir šalių. Fotoninėmis technologijomis yra paremtas didžiausių duomenų masyvų kūrimas, panaudojant vaizdinimo sistemas ir optinius jutiklius. Be šių ir kitų lazerinių technologijų neįsivaizduotume dabartinio pasaulio, be to, jos itin tvarios, netaršios ir labai prisideda prie klimato apsaugos įgyvendinimo“, – sako dr. Petras Balkevičius, Lietuvos lazerių asociacijos vykdomasis direktorius.

Visose pramonės srityse

Fotonikos technologijos įsigalėjo visose be išimties pramonės srityse. Ryškiausios fotonikos išradimas – lazeriai, kurie pagrįstai gali būti vadinami XXI a. tvariosios pramonės pagrindu. Šios technologijos atrado pritaikymo galimybių ne tik apdirbamosios, automobilių, elektronikos, medicinos pramonės šakose. Be jų neišsiverčiama net ūkininkaujant. Fotonikos technologijomis paremti sprendimai padeda įvertinti augalų būklę ir tiksliai dozuoti trąšas bei herbicidus, nes būtent šių priemonių perteklius nuodija Žemės vandenis ir juose esančias gyvybės formas. Lazeriai naudojami net piktžolėms aptikti. Ateities žemės ūkis neapsieis be tvarių technologijų.

Prisideda suvaldant CO2

Apskaičiuota, kad fotonikos technologijų naudojimas gali padėti sumažinti išmetamo CO2 kiekį – 3 mlrd. tonų – dar iki 2030-ųjų. Ir kalbame ne tik apie energiją tausojančias LED lemputes, saulės kolektorius ar šviesolaidinius tinklus.

Miškai atlieka itin svarbų vaidmenį saugant Žemės aplinkos pusiausvyrą sugerdami anglies dvideginį. Apskaičiuota, kad miškų gaisrai sukelia daugiau nei penktadalį viso CO2 dujų kiekio, patenkančio į atmosferą. Miškų gaisrams aptikti yra naudojamos sistemos ir taikomi metodai, pagrįsti išskirtinai fotoninėmis technologijomis. Tai ir optinės sistemos, skirtos ankstyvajam miškų gaisrų aptikimui, ir dūmų jutikliai. Kai kurios miškų gaisrų aptikimo sistemos ne tik geba anksti užfiksuoti gaisrą, bet ir padeda įvertinti miškų gaisrų riziką, priklausomai nuo oro sąlygų, oro temperatūros, dirvožemio drėgmės ar kitų veiksnių.

Iš Lietuvos – visam pasauliui

Lietuvoje veikiančios lazerius kuriančios įmonės taip pat reikšmingai prisideda prie sprendimų, padedančių švelninti klimato kaitą.

Lazerių optiką bei komponentus gaminanti UAB „Altechna“ nuo pat 2020 metų pradžios, kartu su partneriais iš Vokietijos ir Italijos, vykdo GALACTIC projektą. Jo tikslas – išdirbti lazerinius aleksandrito kristalus, pasižyminčius aukštu pažeidimo lazerine spinduliuote slenksčiu, kurie būtų atsparūs atšiaurioms kosmoso sąlygoms. Projekto metu tobulinamas aleksandrito lazerinis kristalas būtų skirtas didelės galios lazeriniams pritaikymams ateities kosmoso palydovinėse sistemose. Šio projekto tyrimai leis Europai iš kosmoso realiuoju laiku stebėti klimato kaitos poveikį augmenijai ir geriau suprasti atmosferos dinamiką. Tokia informacija padės identifikuoti esmines klimato kaitos priežastis ir tikslingai taikyti jos prevenciją.

Be „Light Conversion“ lazerinių sistemų neišsiverčia ne tik didieji pramonės, bet ir žymūs pasaulio mokslo centrai. Pavyzdžiui, su Vilniuje sukurta ir pagaminta spektroskopijos sistema yra tiriamos organinės medžiagos, kurios naudojamos fotokatalizės būdu gaminant vandenilio kurą iš vandens, kaip iš atsinaujinančio ištekliaus, tuo pat metu neišskiriant šalutinių gamtai kenksmingų produktų. Įmonėje pagaminti femtosekundiniai lazeriai nepamainomi gaminant automobilių purkštukus. Lazeriais išpjaustyti purkštukai gerina variklių efektyvumą ir mažina kuro sąnaudas. Ultratrumpieji lazeriai naudojami net keliuose skirtinguose saulės baterijų gamybos procesuose.

Skirtingi paviršiai – CO2 mažinti

Lazeriais taip pat apdorojami įvairių medžiagų paviršiai. UAB „Femtika“ dalyvauja projekte „Femto Surf“, kurio metu lazerine spinduliuote tekstūruojami metaliniai paviršiai, siekiant pakeisti jų savybes. Pavyzdžiui, kad laivų sraigtai neapaugtų dumbliais ir plaukiant susidarytų mažesnis pasipriešinimas, sraigtų paviršiai specialiai apdorojami lazeriais. Taip sumažėja kuro sąnaudos ir išmetama gerokai mažiau anglies dvideginio. Panaši situacija ir su lėktuvais, tik čia problema ne dumbliai, o ledas. Jei lėktuvų paviršius būtų atstumiantis vandenį (hidrofobinis), tuomet jis neledėtų, o tai reikštų mažesnį oro pasipriešinimą ir, atitinkamai, mažesnes kuro sąnaudas bei mažesnę taršą.

Būtent femtosekundiniai lazeriai nanometrų tikslumu geba apdoroti įvairias medžiagas (stiklą, polimerus, įvairiausius metalus ir pan.) ir neprarasti pagrindinių medžiagų savybių.

„Tai tik maža dalis pavyzdžių, kaip fotonika ir lazeriai prisideda prie aplinkos tausojimo, Žemės išteklių saugojimo. Sprendimų jau dabar yra daugybė, neabejojama, kad netolimoje ateityje mūsų kasdienybę papildys dar daugiau šviesos pagrindu paremtų technologijų. Fotonikos potencialas, įvairovė ir inovatyvumas – neišsiamiami. Šios technologijos nepamainomos kuriant tvarų, inovacijomis ir mokslu pagrįstą ateities pasaulį“, – įsitikinęs dr. Petras Balkevičius, Lietuvos lazerių asociacijos vykdomasis direktorius.

Lietuvos lazerių asociacija primena, kad spalio 21 d. minima Pasaulinė fotonikos diena. Paminėkime šią dieną kartu!

• 5 populiariausios dirbtinio intelekto apgavystės: pasakė, ko saugotis šiemet.
• Važiuoti elektromobiliu – iki trijų kartų pigiau: ar ilgai galėsime sutaupyti?
• Savarankiškai dirbantiems: kaip ir kada sumokėti „Sodrai“ po pajamų deklaravimo.
• Valdantieji savo buldozeriu ir toliau mažina savo elektoratą.
• Interneto piratai: ar jų aukso amžius Lietuvoje jau baigėsi?
• Ne tik šokoladas: ko šiukštu negalima duoti savo šuniui.
• Vienas skambutis – tūkstančiai eurų: kaip veikia šiuolaikiniai sukčiai?
• Senjorė vos neprarado 44 tūkst. eurų: nuo sukčių išgelbėjo banko darbuotojai.
• Stiklinė vandens už ačiū: kiek už mandagumą susimokame DI?
• Ar žinome, kiek kainuoja viena dirbtinio intelekto užklausa?
• Tyrimas atskleidė nepastebėtą koronaviruso plitimą Lietuvos audinių ūkiuose.
• Vis daugiau laiko prie ekranų praleidžia ne tik jaunuoliai, bet ir senjorai.
• Meškos sugrįžta į Lietuvos miškus: ar jos čia jau gyvena, ar tik klajoja?
• Paskaičiavo, kiek pavyksta sutaupyti vairuojant elektromobilį.
• ESO informuoja klientus apie galimybę naudotis visuomeniniu tiekimu.
• Būsto įperkamumas Lietuvoje gali mažėti: kainos šiemet augs apie 7 proc.
• Laisvas žodis vis dar pavojuje, tad balandžio 25 d. išeikime į aikštę.
• II pensijų pakopos pinigai pripildė gyventojų sąskaitas.
• 5 žingsniai kaip pakilti Google paieškos pozicijose.
• J. Olekas: „Lietuva nyksta tyliai – bet mes dar galime tai sustabdyti“.
• Ruoškitės rudeniui: kils ne tik šildymo ir maisto kainos, bet ir paskolų įmokos.
• JAV generolas: „Jei priešas imsis agresijos, mūšio sąlygas diktuosime mes“.
• Kada spręsis LRT įstatymo likimas?
• Privalomasis vairuotojų draudimas: ką žinoti ir ar verta pasitikrinti sąlygas.
• Kaip atsakyti į nepatogius paauglių klausimus apie kūną?
• Pirkimų šuolis: ekspertai įspėja dėl elektronikos atliekų.
• Vaikai internete – be taisyklių? Įspėjo, ką padaryti iš anksto.
• Kiaulienos mentės troškinys su pupelėmis, kuris tampa dar skanesnis kitą dieną.
• Kiekvienas gyventojas prisideda prie saugios ir atsparios energetikos sistemos.
• ​​Maža žaizda – didelė rizika: kodėl stabligė vis dar pavojinga?
• Po svarstymo pritarta siūlymui steigti Kapčiamiesčio karinį poligoną.
• RRT: daugiabučių bendrijos privalo neriboti teisės rinktis interneto teikėją.
• Kokią techniką lietuviai pirks sulaukę pensijų fondų lėšų?
• Psichologė sako: meilės kalbos – tai pirmas žingsnis darnių santykių link.
• Atsiimtos pensijų lėšos: kuo didesnė suma, tuo mažiau noro ją išleisti.
• Idėjos savaitgalio pietums su žuvimi, kurios patiks visai šeimai.
• Perspėjimas išsirengusiems į mišką: neatsargus veiksmas gali atsiliepti.
• 3 finansiniai lietuvio portretai.
• Mados komunikacija atlieka kur kas svarbesnį vaidmenį, nei atrodo.
• VMI viršininkė vis dar dingusi be žinios?

Šio sąrašo naujienos detaliau

Daugiau ankstesnių naujienų:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117  118  119  120  121  122  123  124  125  126  127  128  129  130  131  132  133  134  135  136  137