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!

• Norite, kad jūsų augintinis jaustųsi puikiai? Nedarykite šios klaidos.
• Lietuviai automobiliais rūpinasi labiau nei savo sveikata.
• Virtualus seksas: nepriimkite per daug patrauklių pasiūlymų.
• Pavasaris sode: kaip tvarkyti žaliąsias atliekas.
• Pradėti lytinį gyvenimą - apgalvotai.
• Seksualinės fantazijos lydi visą gyvenimą.
• Vaikų isterijos priepuoliai: kas iš tiesų veikia?
• Emocijų slopinimas - tiksinti bomba.
• Kasmet nuo nešvaraus vandens žūva 3 mln. žmonių: kaip dirba vandens inžinieriai.
• Atsakingo vaistų vartojimo diena: kodėl svarbu laikytis gydymo rekomendacijų?
• Vokietijoje pristatyta dirbtinio intelekto ateitis: kaip keičia kasdienybę?
• Įstiklinta lodžija ar nugriauta siena: pagražinimai, galintys brangiai kainuoti.
• Kada elektros vartotojams verta rinktis dviejų laiko zonų tarifą.
• Mokestiniai eksperimentai kelia grėsmę ekonomikai ir gynybos finansavimui.
• Jūsų duomenys jau interneto sukčių rankose: kaip jie gali būti panaudoti?
• Gyventojai už saulės elektrines sulaukia APVA paramos: išmokėti 1,3 mln. eurų.
• Ką daryti, kai šuo tampa namų karaliumi ir kelia elgesio problemas.
• Kokybiško moters gyvenimo formulė: kaip išlikti sveikai ir energingai kasdien?
• Amsterdame meilę radęs lietuvis atskleidė, kuo jį žavi Nyderlandų sostinė.
• Paskutinieji be interneto, pirmieji – soc. tinkluose: „Xennials“ karta.
• Ar elektromobiliai ir hibridai dėvisi greičiau nei tradiciniai automobiliai?
• Vasaris – meilės mėnuo: ko dažniausiai klausia vaistinėje?
• Bulvių vieta – šaldytuve? Kaip derliumi namuose mėgautis ilgiau.
• Ką daryti, jei jūsų artimas žmogus dingo?
• „Nevadovystės“ era: kodėl Z karta atsisako būti vadovais?
• Kaip gauti APVA paramą saulės elektrinėm 2025 m.? Viskas, ką reikia žinoti!
• Pabrangę degalai lėmė infliacijos šuolį: teks nusiteikti tolesniam kainų augimui.
• Sukūrėte pasitelkę dirbtinį intelektą. Kam priklauso autorių teisės?
• Elektros biržoje: vasario 15 dieną rekomenduojama mažinti vartojimą.
• Vis daugiau lietuvių elektrą gaminasi patys: kas lėmė saulės elektrinių šuolį?
• Gurmaniški nuotykiai: 10 patiekalų, kuriuos turite paragauti keliaujant.
• Nematomas pavojus duše: būtina laikytis kelių taisyklių.
• Sukčių meilės pinklės: kaip nelikti su tuščia sąskaita ir sudaužyta širdimi?
• Šiose šalyse geriau būti atsargiems – kur traumos kainuoja brangiausiai.
• Brangstantys degalai ir elektromobilių pasiūla keičia vairavimo įpročius.
• Dirbtinis intelektas inžinerijoje: palengvina darbą, ar kelia naujų iššūkių?
• Meilės evoliucija: kaip keičiasi mūsų požiūris į Valentino dieną?
• Profesorė – apie 4 dienų darbo savaitės modelį: „Tai – tik laiko klausimas“.
• Gedimus šalinantis ir ryšio planus siūlantis DI: 2025 m. tendencijos.
• Vaistai nuo peršalimo: ką būtina žinoti, kad nepakenktumėte sveikatai?

Šio sąrašo naujienos detaliau

Daugiau ankstesnių naujienų:  1  2  3  4  5  6  7  8  9