Mokslas ir IT

2019.06.17 19:00

Lietuvos mokslininkų tyrimai garsina šalies vardą: nuo ankstyvos vėžio diagnostikos iki apsaugos oro uostuose

Tautvydas Lukaševičius, LRT.lt2019.06.17 19:00

Elektromagnetinės bangos (nuo radijo bangų iki gama spindulių) mokslininkams suteikia įvairiausių galimybių pažinti pasaulį, kurio nematome savo akimis. Sklindant šviesai, elektrinis ir magnetinis laukai virpa apie tūkstantį trilijonų (vienetukas su penkiolika nulių) kartų per sekundę. Terahercų fizikai siekia sukurti efektyvius šaltinius, kurie padėtų dar geriau pažinti kitas medžiagas, sugaudyti vėžines ląsteles ar tiesiog nepraleisti pavojingos pašto siuntos.

Lietuvos mokslininkų tyrimai terahercų fizikoje garsina šalies vardą. LRT.lt žurnalistai apsilankė terahercų fotonikos laboratorijoje, o Fizinių ir technologijos mokslų centro mokslininkas Vytautas Jakštas papasakojo, kokios terahercų savybės gali būti naudingos tiek medikams, tiek apsaugos darbuotojams oro uostuose.

Prieš skrydį – į dušo kabiną

„Dar pradėdamas studijuoti žinojau, kad mane labiau domina taikomieji mokslai. Mokslininko sukurtas produktas turi atsidurti parduotuvėje, tarnauti visuomenei. Todėl ir domiuosi tais dalykais, kurie yra perspektyvūs, potencialiai gali patekti į rinką. Žinoma, neneigiu ir fundamentinių, teorinių tyrimų, bet praktinis pritaikymas man yra labai svarbus”, – sakė mokslininkas.

Pasak jo, rinkoje jau yra terahercinių šaltinių, tačiau dalis jų yra labai dideli, kiti yra labai brangūs ir nepatogūs naudoti. Siekiama sukurti mažus ir daug patogesnius šaltinius, kad jie būtų pigesni.

„Mūsų laboratorijoje yra dujinis terahercinis lazeris, kurio ilgis yra apie 2 metrai. Jį gana sudėtinga suderinti, reikia dviejų žmonių. Turime ir dažnių daugintuvų, bet jie yra brangūs, juos sudėtinga pritaikyti saugumo srityse. Galbūt pigiau pastatyti žmogų, kuris apčiupinėtų ir tikrintų įtartinus asmenis, pavyzdžiui, oro uostuose. Mažus terahercinius šaltinius būtų galima integruoti į kitą elektroniką. Pavyzdžiui, į telefoną ar jutiklį, kuris galėtų kabėti patalpos kampe. Jis galėtų priminti dabar naudojamus judesio detektorius, skenuoti praeinančius žmones, ar jie nesineša draudžiamų daiktų. Tai galima panaudoti ir oro uostuose tikrinant keleivių daiktus, pačius keleivius“, – praktinio panaudojimo galimybes vardijo specialistas.  

Jo teigimu, panašūs įrenginiai naudojami JAV, tiesa, mažesnio dažnio, o ne terahercų. Keleivis tarsi įeina į dušo kabiną primenančią erdvę ir yra nuskenuojamas. Be to, tokia technologija praverstų ir pašto sistemai. Siuntiniai galėtų būti skenuojami.

Vėžiui reikia atsigerti vandens

Dar viena įdomi sritis – ankstyva vėžio diagnostika. Terahercus sugeria vanduo, o ši savybė labai praverstų. Vėžinės ląstelės, kai dauginasi, turi labai daug vandens, vadinasi, jų sugertis yra kitokia, jas galima atskirti nuo kitų ląstelių.

Mokslininkas tikina, kad šis dažnis, kitaip nei rentgeno spindulių, yra nekenksmingas žmogaus sveikatai: „Oro uostuose kol kas einame tik per metalo detektoriaus vartus, o bagažas peršviečiamas rentgeno spinduliais. Miltelių, kitų nemetalinių ginklų detektorius neaptiks, o žmogaus niekas rentgenu nešvies. Vadinasi, kol kas tiksliausias sprendimas – žmogaus lietimas rankomis, o terahercinio dažnio matuoklis tai galėtų pakeisti. Skirsis nuo žmogaus kūno sugrįžtantis atspindys, todėl bus galima identifikuoti, kad žmogus kažką nešasi po drabužiais.“

Pasak mokslininko, pašto atveju, tokia sistema padėtų atskirti rizikingus siuntinius, kuriuos reiktų tikrinti papildomai.

Pasigenda dėmesio gabiesiems

Mokslininkas kadaise statė monetų piramidę, kuri iki šiol stovi pinigų muziejuje. „Kilo mintis, kad reiktų tuos pinigus paaukoti gabiems vaikams ugdyti. Man atrodo, kad Lietuvoje tai labai deklaruojama ir pabrėžiama valstybinių institucijų, bet ne iki galo suvokiama, ko reikėtų. Kartais atrodo, kad reikėtų labai nedidelės sumos, kad tokios organizacijos kaip Nacionalinė moksleivių akademija ar Fizikos olimpas puikiai veiktų. Valstybės mastu tokioms organizacijoms tikrai nereikia didelių pinigų, o jų duodama nauda yra labai didelė“, – aiškino V. Jakštas.

Jo nuomone, valstybė tarsi skatina, organizuoja olimpiadas, konkursus, tačiau iki galo sistema nesukuriama: „Nežinau, kodėl? Galbūt tiesiog trūksta pasitikėjimo iniciatyviais žmonėmis iš išorės.“

Japonijoje visus išvaro namo

Mokslininkas praktiką atliko „Mitsubishi Chemicals“ įmonėje. Jis teigia, kad Japonijoje žmonės labiau pripratę prie technologijų, ilgiau su jomis kartu gyvena. Lietuvoje to kol kas nejaučiame.

„Visuomenė yra labai konservatyvi, stengiasi laikytis taisyklių, o tai man labai patiko. Nusikalstamumas yra labai mažas. Japonai yra draugiški, bet kartais bijo užsieniečių. Jie kartais tiesiog kompleksuoja, kad nemoka anglų kalbos. Visgi tie japonai, kurie yra studijavę užsienyje, yra labai atviri, komunikabilūs. Žinoma, vyrauja darbo kultas. Kai kurios kompanijos netgi įveda draudimus, kad negalima ilgiau dirbti nei, pavyzdžiui, dvylika valandų per parą. Tai pas mus būtų nesuvokiama“, – aiškino jis.

Fizikas laimėjo konkursą, kuriame dalyvavo tūkstančiai žmonių: „Kai liko šimtas kandidatų, jau rinkosi Japonijos bendrovės. Man buvo keista, kad mane pasirinko chemijos įmonė, o aš buvau absoliutus fizikas. Vėliau supratau, kad jie mano, jog gudrus žmogus iš fizikos srities gali būti labai naudingas chemikams arba atvirkščiai. Universitetų sistema tokia, kad fizikas gali atsidurti kitos krypties kompanijoje ir tai nebus kažkas keisto ar neįprasto.“

Kokios lempos tinka miegamajame?

Fizikas nori daugiau sužinoti apie plazmonus, kurie turėtų būti geras terahercų šaltinis. Be to, jį domina ir plazminės bangos, kurios yra sunkiai pastebimos, jam norėtųsi suprasti, kaip jos atsiranda ir kaip jas suvaldyti.

„Šviestukai (šviesos diodai) taip pat mane labai domina. Ši technologija turi savų privalumų ir trūkumų. Mokslininkai ar prekybininkai yra linkę pliusus pabrėžti, o minusus nutylėti. Kai kurie autoriai teigia, kad mėlyna šviesa, sklindanti, pavyzdžiui, iš telefonų, gali sutrikdyti cirkadinį ritmą. Tiesa, yra ir kitų tyrimų, kuriuose teigiama, jog mėlyna šviesa gali padėti geriau išsimiegoti, padeda išvengti depresijos ir pan. Su kiekviena technologija reikia elgtis protingai“, – sakė jis.

Pasak tyrėjo, dabar šviestukuose papildomai naudojamas fosforas, kuris sugeria mėlyną šviesą, susidaro kitų bangos ilgių šviesa. „Lempas taip pat dažnai renkamies neteisingai, žmonės dažnai neatkreipia dėmesio į spalvinę temperatūrą. Miegamajame reiktų naudoti žemesnės temperatūros apšvietimą nei virtuvėje ar pramogų erdvėje. Žmonės perka pigesnes lempas ir apie tai net nesusimąsto, skundžiasi, kad blogai miega.“

Nobelio nesapnuoja

Mokslininkas teigė, kad kartais pagalvoja apie Nobelio premiją, tačiau realiai vertina situaciją: „Ryte negalvoju, ką čia dabar padaryti, kad premiją gaučiau. Reikia suprasti, kad ją gauna labai mažai žmonių, daugybė eksperimentų būna nesėkmingi. Moksle nėra aiškių atsakymų, aiškių žingsnių. Dažnai nueinama klystkeliais, kurie, parodoksalu, atveria naujas galimybes. Nobelio premijos komitetas stengiasi nedaryti klaidų, skubotų sprendimų, išlaukti.“

Jo nuomone, medicinos srityje premijų paskirta labai jau už abejotinus atradimus. „Mano nuomone, jei profesorius Šikšnys ir gaus tą premiją, tai jos dar teks ilgokai palaukti. Be to, be lazerių mokyklos, turime gilias puslaidininkų tyrimų tradicijas. Šiuo metu turime visą techninę bazę pasaulinio lygio tyrimams vykdyti“, – pridūrė terahercų ekspertas.

Tiesa, anot specialisto, trūksta jaunų žmonių, norinčių užsiimti mokslu, domėtis technologijomis. Studentai Fizikos fakultete yra graibstomi. Stengiamasi studentus sudominti eksperimentais, kad jie pasiliktų, būtų motyvuoti.