Daugelis prisimena per visą pasaulį nuskambėjusią mikroskopinio dydžio dovaną LR Prezidentei Daliai Grybauskaitei ir Popiežiui: tai buvo trečdalio milimetro dydžio tiksli Vilniaus Katedros aikštėje įsikūrusios prakartėlės kopija, sumažinta 10 000 kartų. Kam iš tiesų yra kuriami ir naudojami tokio dydžio objektai?
Daugelis prisimena per visą pasaulį nuskambėjusią mikroskopinio dydžio dovaną LR Prezidentei Daliai Grybauskaitei ir Popiežiui: tai buvo trečdalio milimetro dydžio tiksli Vilniaus Katedros aikštėje įsikūrusios prakartėlės kopija, sumažinta 10 000 kartų.
Apie tai, kam iš tiesų yra kuriami ir naudojami tokio dydžio objektai, garsinantys Lietuvą, Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūros straipsnių cikle „Mokslas – verslui: metas veikti kartu!“ kalbamės su vienais iš projekto įgyvendintojų. Tai – UAB „Femtika“, kartu su Vilniaus universiteto Fizikos fakulteto Lazerinių tyrimų centru, sukūrusi stakles „Laser Nanofactory“, skirtas mažiems trimačiams objektams gaminti.
„Femtikos“ vadovas Vidmantas Šakalys
Netolima medicinos ateitis
„Mūsų staklėmis galima sukurti tokius mažus darinius, kurie plika akimi yra nematomi, mažesni už plauką, o jų matmenys artimi ląstelių dydžiui. Jų pritaikymo sričių yra labai daug, pradedant optiniais elementais, baigiant medicina“, – teigia UAB „Femtika“ dirbanti tyrėja Giedrė Grigalevičiūtė.
Pasak tyrėjos, vienas iš pritaikymo būdų medicinos srityje yra mikro-robotai. Naudojant Lietuvoje sukurtas lazerių stakles ir 3D lazerinio formavimo technologijas, galima pagaminti tokį mažą robotą, kuris galėtų keliauti žmogaus venomis ir organizme atlikti įvairias funkcijas, pavyzdžiui, tiekti vaistus į pažeistą organo vietą. Žvelgdami į netolimą ateitį mokslininkai planuoja dar daugiau tokio mikro įrenginio pritaikymų būdų. Pavyzdžiui, mikro-roboto dėka galima būtų nuolat stebėti žmogaus organų veiklą ir per specialią programėlę informuoti, jei pastebimas negalavimas ir reikalinga apsilankyti pas gydytoją.
Medicinoje pritaikomas ir lazerių pagalba pagamintas labai tikslus skysčio tėkmės greičio matuoklis. Jį įstačius į kateterio adatą galima labai tiksliai kontroliuoti leidžiamų vaistų srovės greitį, o tai yra itin aktualu gydant vėžinius susirgimus ir kitas ligas.
100 kartų mažesni už ląstelę
Tik per mikroskopą matomų objektų gamyba svarbi ne tik medicinai. Pavyzdžiui, labai maži, bet itin tikslūs ir kokybiški optiniai lęšiai gali būti naudoti bepiločiuose orlaiviuose, kuriuos konstruojant pagrindinis reikalavimas yra visų detalių lengvumas ir kompaktiškumas.
„Minimalus darinio dydis, kurį mes esame pasiekę – keli šimtai nanometrų. Kad galėtume įsivaizduoti, koks tai yra mažas objektas, galima palyginti, kad žmogaus ląstelės dydis yra apie keliasdešimt mikrometrų, o minėtasis mažiausias mūsų pagamintas darinys yra dar apie 100 kartų mažesnis už tokią ląstelę“, – teigia G. Grigalevičiūtė.
Mažyčiai objektai stebina savo išvaizda
Patys mažiausi objektai ir jų gamybos galimybės yra įdomūs ne tik dėl mokslinių rezultatų, bet ir nepaprastos estetikos. Nuotraukoje galime pamatyti daug kartų padidintą mikro drugelį, kurio sparnai pagaminti iš fotoninių kristalų, akys – iš mikrolęšių, o visas drugelio dydis nuo sparno iki sparno yra vos 1,3 milimetro. UAB „Femtika“ naudojamoms technologijoms tai yra jau ganėtinai didelis išmatavimas.
Mikro drugelis
Sulaukė pripažinimo ir užsakovų iš viso pasaulio
Mokslo išradimai svarbūs ne tik teoriniame lygmenyje – praktinį jų panaudojimą ir pritaikymą visuomenės reikmėms padeda užtikrinti sėkmingas mokslo ir verslo atstovų bendradarbiavimas. Pasak „Femtikos“ vadovo Vidmanto Šakalio, susidomėjimas Lietuvoje sukurto įrenginio galimybėmis yra didelis ir daug žadantis.
„Verslo ir mokslo bendradarbiavimas iš abiejų pusių reikalauja ilgalaikės vizijos turėjimo, kantrybės ir tolerancijos. Kuriant „Femtikos“ produktą „Laser Nanofactory“ buvo panaudota daugiametė Vilniaus Universiteto ir „Femtikos“ patirtis. Jis buvo sukurtas siekiant suteikti daugiafunkcinį tyrimų ir gamybos įrankį mokslo įstaigoms ir pramonės įmonėms. Stakles jau įsigijo keletas užsienio tyrimų institutų, sulaukiame labai daug dėmesio iš pramonės įmonių Japonijoje, Vokietijoje, Kinijoje. Ateityje tokios staklės bus naudojamos masinės produkcijos gamybos linijose, skirtose gaminti medicinos prietaisus, robotus, dronus ar mobilius įrenginius“, – teigia V. Šakalys.
Už itin smulkių objektų, kurie laisvai tilptų ant blakstienos arba adatos skylutėje, gamybos galimybes jų kūrėjai taip pat pelnė ir ne vieną apdovanojimą. UAB „Femtika“ kartu su Vilniaus universiteto Fizikos fakulteto Lazerinių tyrimų centru sukurtos mikroformavimo femtosekundiniu lazeriu staklės „Laser Nanofactory“, skirtos mažiems trimačiams objektams gaminti, šiemet nugalėjo Ūkio ministerijos organizuotame konkurse „Verslo ir mokslo partnerystė 2018“.
