Mokslas ir IT

2020.05.26 21:07

Mokslininkas apie lazerius: jeigu juos išjungtume, grįžtume į 19 amžių

Vargu, ar susimąstome, kiek daug dalykų šiandien neturėtume, jeigu 1960-aisiais JAV fizikas Theodoras Maimanas nebūtų sukūręs pirmojo pasaulyje lazerio. Apie tai, kaip lazerių technologijos pakeitė kasdienį gyvenimą ir kaip lietuviai tapo vienais geriausių šioje srityje, LRT.lt papasakojo Fizinių ir technologijos mokslų centro (FTMC) Lazerinių technologijų skyriaus vadovas Gediminas Račiukaitis.

Daugybė panaudojimo galimybių

Kaip paprastai paaiškino G. Račiukaitis, lazerio šviesa yra labai kryptinga, iš pažiūros atrodo tik kaip šviečiantis siūlas, tačiau turi daug galios.

„Jeigu mes visą šviesą, visą energiją sufokusuosime į bangos ilgį, į kelis mikronus, gausime labai didelį energijos tankį, kuris gali bet ką padaryt. Lazeriai yra visokiausi, Lietuva pasižymi ultratrumpų impulsų lazeriais – tai reiškia, kad šviesos impulsai yra pikosekundžių ar femtosekundžių trukmės. Sunku net įsivaizduoti, tai 12-15 nulių po kablelio. Tą mažytę energiją ne tik galime sufokusuoti erdvėje, bet ir laike. Vatas, kurį mes turime, pavirsta milžiniška energija, su kuria galima bet ką padaryt“, – aiškino G. Račiukaitis.

FTMC laboratorijose daugiausia dirbama su medžiagų mikroapdirbimu, tačiau lazeriai turi itin daug panaudojimo galimybių. Buitiškai kalbant, lazeriu galima perpjauti kone bet kokias medžiagas, gręžti skyles, suvirinti metalą ir pan. Medžiagų apdirbimas lazeriu atliekamas beveik nuo tada, kai lazeriai tik pradėti naudoti ir gaminti – vadinasi, jau 60 metų. Tačiau jeigu žvelgtume globaliau, suprastume, kad šiandien daugybės dalykų savo gyvenime neturėtume, jeigu nebūtų sukurti lazeriai.

Šiandien lazeriai yra naudojami bene visur. Pasak G. Račiukaičio, gerą internetą, kokybišką televiziją ir puikų ryšį turime tik todėl, kad yra lazeriai, siunčiantys signalą. Dabar jau yra sunku sugalvoti sritį, kurioje lazeriai nebūtų naudojami. Pradedant karine pramone, medicinos ir laboratorine įranga, šviesolaidiniu ryšiu, baigiant įrankiais, kurių jau beveik nebenaudojame, bet kurie taip pat sukurti pasitelkiant lazerius, pavyzdžiui, CD diskai.

„Lazerių technologijos dabar yra labai plačiai taikomos. Dabar be jų jau tikrai neįsivaizduojama automobilių pramonė, Lietuvoje gaminami ultratrumpų impulsų lazeriai pakankamai daug naudojami elektronikoje, aišku, ne Lietuvoje, nes mes tos pramonės nelabai ir turime. Bet paimkime skystųjų kristalų ekranų, OLED, telefonų ekranų gamybą – daugybės procesų dabar būtų praktiškai neįmanoma padaryti, jeigu nebūtų lazerių. Jeigu mes tai išjungtume, tai būtų ne karantinas – grįžtume turbūt į 19 amžių“, – LRT.lt kalbėjo G. Račiukaitis.

Labiausiai žavi medžiagų apdirbimo galimybės

Pašnekovas pripažino, kad jį patį labiausiai žavi tai, kaip lazerius galima pritaikyti medžiagų apdirbimo procesuose. Anot jo, šioje srityje yra daugiausia galimybių, nes galima dirbti su tuo, kas dar nėra žinoma, ir atrasti dalykus, kurių anksčiau niekas nėra matęs.

„Paimi nežinomą arba naują medžiagą, bandai lazerio spinduliu manipuliuoti ir gauni atsaką. Kažką sukuri ir galvoji, ar tai gali būti kam nors naudinga. Tai gali būti kažkokia nanostruktūra, paviršius, kurio niekas anksčiau nematė. Mes esame technologijos, kurią kažkas gali pritaikyti, kūrėjai“, – tvirtino G. Račiukaitis.

Mokslininkas įvardijo, kad jam įdomu yra tai, kaip panaudoti laboratorijose turimus lazerius tam, kad būtų sukurti komponentai, leidžiantys dar greičiau valdyti optinėmis skaidulomis sklindančius signalus.

„Pats lazeris kuria kitoms optinėms ir lazerinėms technologijoms produktus, kurie galėtų būti naudojami kaip kasdienio naudojimo prekės arba daiktai, be kurių neįsivaizduojame dabartinio gyvenimo“, – tvirtino pašnekovas.

Kaip Lietuva išgarsėjo lazerių srityje

Kaip pasakojo G. Račiukaitis, kadaise pora studentų profesoriaus Povilo Brazdžiūno buvo pasiųsti į Maskvą mokytis pas Nikolajų Basovą ir Aleksanderį Prokorovą – du iš trijų mokslininkų, gavusius Nobelio premiją už lazerio atradimą.

„Taip prasidėjo fundamentalus supratimas, kaip veikia lazeriai. Kita dalis mokslininkų, kuri liko mokytis pas profesorių Brazdžiūną, tačiau tyrė puslaidininkius, patys pasidarė lazerius. Aišku, detalės atėjo iš Maskvos. Tai buvo 1964-ieji, ketveri metai po to, kai lazeris buvo atrastas, o Lietuvoje jis jau buvo sukurtas“, – pasakojo mokslininkas.

Anot jo, tos dvi grupės studentų sėkmingai susidėliojo darbus, vieni kitiems padėjo tarpusavyje konkuruodami. Vienos technologijos Lietuvoje lengviau prigijo, kitos sunkiau. G. Račiukaičio manymu, tai daug priklausė ir nuo pačių mokslininkų entuziazmo. Anot jo, daug prisidėjo ir Europos Sąjungos struktūrinių fondų parama, dėl to netrūko pinigų tyrimams. O ir pati mokslininkų bendruomenė labai glaudžiai bendradarbiavo tarpusavyje.

Vis dėlto, jis atkreipė dėmesį, kad Lietuvoje yra labai mažai įmonių, kurioms reikėtų lietuviškų lazerių. Didžiausia dalis lietuvių mokslininkų sukurtų lazerių keliauja į užsienį, o Lietuvoje parduodami lazeriai yra skirti tik savo infrastruktūrai atnaujinti.

„Lietuvos lazerių verslas prasidėjo nuo to, kad lietuvių sukurti prietaisai buvo pradėti pardavinėti Japonijai. Tik po to atsirado Europa, JAV, Kinija ir t.t.“, – teigė G. Račiukaitis.

Pasak mokslininko, didžiausias lietuvių pasiekimas lazerių srityje yra sukurtas principas, kaip sustiprinti lazerių impulsus, kad jie būtų labai galingi – sukurtas parametrinis optinių impulsų stiprinimas. „Tai metodas, kuris naudojamas praktiškai visuose labai galinguose lazeriuose“, – įvardijo pašnekovas.

Tačiau tuo metu mokslininkai neužpatentavo savo atradimo, o paprasčiausiai parašė straipsnį ir publikavo jį laikraštyje. Kaip teigė G. Račiukaitis, tai, kas buvo sukuriama tarybiniais laikais, dažnai buvo užmirštama ir tik po kurio laiko primenama apie technologijas, kurios jau sukurtos.

„Dėl ko Lietuvos lazerininkai garsūs. Jeigu kažkas parodė, kad iš principo tai veikia, lietuviai gali padaryti daiktą, kuris realiai veikia. Lietuvius lazeristus dėl to ir gerbia“, – tvirtino G. Račiukaitis.