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.

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!

• Svajojate padirbėti iš pajūrio? Įmanoma, bet yra papildomų sąlygų.
• Sukčių pasiūlymas tinkluose: už kiek pirktumėte pamestą svetimą bagažą?
• Gudriausi sukčių metodai stebina: įkliūva net atsargiausi.
• Sukčiai nusitaikė į keliautojus: oro uoste gali būti nesaugu krauti telefoną.
• DI keliasi į ausines: padės susikalbėti restorane ir parinks muziką.
• 10 naujų sukčiavimo būdų, kuriais bandoma apgauti naudotų automobilių pirkėjus.
• Išaugusi skaitmeninių sprendimų pasiūla – iššūkis verslui: kaip pasirinkti?
• Dietistė rabarbarus vadina „organizmo šluota“.
• Ekspertas pataria, kokią skalbinių džiovyklę pasirinkti.
• Startuolių indekse Vilnius – pirmasis Europoje kibernetinio saugumo srityje.
• Skirtingų energinių klasių būstai – kurie iš tiesų pigesni?
• Renkatės, kur stoti? Paaiškino, kaip reitinguojamos aukštosios mokyklos.
• Tiesiai iš Graikijos – kelis kilogramus sveriančios „uogos“: kas tai.
• Tėčiai nusipelnė geriausio: jų dienos šventei – gardžiausi grilio kepsniai.
• 4 būdai apsaugoti namus vasaros atostogų metu.
• 2 skaniausios šaltos sriubos: šaltibarščiai ir „konkurentė“.
• Nesąžininga, kad ūkininkui lieka tik penktadalis galutinės pieno vertės.
• Visame pasaulyje pastebėta sutrikusi „YouTube“ veikla: kodėl nebeveiks.
• Daiktų interneto įrenginiai skaičiuojami milijardais: kaip 5G keičia IoT rinką?
• Televizorių evoliucija: nuo pirmųjų iki šiuolaikinių išmaniųjų ekranų.
• Šeštadienis – ir gardus, ir pigus: paskanaukite kepsnio ir trešnių deserto.
• Grilio skoniai: skirtingi pigūs marinatai atskleis vis kitokį mėsos skonį.
• Kaune atidaryta nauja Pietrytinio aplinkkelio atkarpa.
• Artėja vestuvių sezonas. Apie ką nepagalvoja lietuviai?
• „Lidl“ – tikrieji lietuviškų agurkų namai: kodėl agurkai čia – tokie pigūs?
• Apie ilgaamžiškumo paslaptis: įvardijo daržovę, kuri prailgins gyvenimą.
• Specialistas pataria, kaip namuose įsirengti slėptuvę nuo pavojaus.
• Įspėjo tuos, kurie naršo „Incognito“ režimu: ne toks privatus, kaip atrodo.
• Ministrų kabinetas pritarė pėstininkų divizijos steigimui.
• Paaiškino, ką apie padangas turėtų žinoti kiekvienas vairuotojas.
• Prikaupėte atostogų? Atvejai, kai jas prarasite.
• Karjera IT sektoriuje: ekspertas paaiškina, kuo skiriasi programuotojų lygiai.
• 5 būdai įveikti stresą egzaminų metu.
• Kaip apsiauti vairuojant: geriau basomis nei su šlepetėmis.
• Atostogauti į užsienį automobiliu – kokius namų darbus svarbu atlikti?
• „Viskas, ko neturi“ – Rolando Kazlo kelionė į poeto Valdemaro Kukulo pasaulį.
• Valdas Adamkus išpildė seną troškimą: rekordus prisiminė Kauno stadione.
• Naujas socialinis tinklas: imituoja jūsų draugus, renkami netikri „like“.
• JK ministrė įsipareigoja palaikyti antžeminę televiziją iki 2034 metų.
• Nepavyko su egzaminais – galimybė studijuoti išlieka.

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  138  139  140  141  142  143  144  145  146  147  148  149