Mokslas

Atgal

Aukšto lygio MTEP (SMART)

Projektai finansuojami iš Europos regioninės plėtros fondo (ERPF) lėšų pagal 2014–2020 metų Europos Sąjungos fondų investicijų veiksmų programos 1 prioriteto „Mokslinių tyrimų, eksperimentinės plėtros ir inovacijų skatinimas“ 01.2.2-LMT-K-718 priemonės „Tiksliniai moksliniai tyrimai sumanios specializacijos srityje“ veiklą „Aukšto lygio tyrėjų grupių vykdomi moksliniai tyrimai, skirti kurti ūkio sektoriams aktualias MTEP veiklų tematikas atitinkančius rezultatus, kurie vėliau galėtų būti komercinami“.

Kompaktiška lazerinė sistema optiniam duomenų perdavimui tarp "CubeSat" klasės palydovų ir iš palydovo į žemę (LASERCOM) (Nr. 01.2.2-LMT-K-718-03-0009)
Projekto Nr. 01.2.2-LMT-K-718-03-0009
Projekto pavadinimas: Kompaktiška lazerinė sistema optiniam duomenų perdavimui tarp "CubeSat" klasės palydovų ir iš palydovo į žemę (LASERCOM)
Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2020-07-10 iki 2023-07-09
Projekto mokslinio tyrimo vadovas: dr. Julijanas Želudevičius 
 
Santrauka
Projekto tikslas - kurti naujas ryšių technologijas, leidžiančias spręsti kibernetinio saugumo iššūkius.Šiame projekte siekiama atlikti taikomuosius mokslinius tyrimus ir sukurti lazerinio optinio ryšio technologijas, kurios galėtų būti panaudotos duomenų perdavimui tarp „CubeSat“ klasės palydovų, o taip pat ryšio užtikrinimui tarp palydovų ir vartotojo stoties, esančios žemėje. Planuojama ištirti optinio signalo perdavimo charakteristikas, naudojant skirtingus bangos ilgius (spektro ruože 1000-2050 nm), optimizuoti skaidulinius stiprintuvus, išvystyti optinio pluošto formavimo ir jo krypties stabilizavimo technologijas ir sukurti optinio ryšio modulio prototipą, kuris pagal svorį, matmenis ir elektrinės galios suvartojimą būtų tinkamas naudojimui „CubeSat“ klasės palydovuose.
 
Siekiamas rezultatas: planuojama, kad bangos ilgio konvertavimo skaidulose ir duomenų perdavimo (naudojant skirtingus bangos ilgius) tyrimų rezultatai bus publikuoti mokslo straipsnių pavidalu (2 vnt.). Taip pat planuojama rezultatus pristatyti mokslinėse konferencijose (3 vnt.). Planuojama sudaryti ir išbandyti inovatyvius siuntimo ir priėmimo signalų atskyrimo metodus ir sukurti erdvinio atskyrimo sprendimą. Ketinama sukurti naują siųstuvo / imtuvo integracijos skaidulinėje architektūroje sprendimą, kuris bus patentuojamas.
 
Finansavimas
Projektas bendrai finansuotas iš Europos regioninės plėtros fondo lėšų pagal 01.2.2-LMT-K-718 priemonės veiklą „Aukšto lygio tyrėjų grupių vykdomi moksliniai tyrimai, skirti kurti ūkio sektoriams aktualias MTEP veiklų tematikas atitinkančius rezultatus, kurie vėliau galėtų būti komercinami“.
Belaidė maisto gamybos konvejerio švaros kontrolės sistema (BEGAMA) (Nr. 01.2.2-LMT-K-718-03-0038)

Projekto Nr. 01.2.2-LMT-K-718-03-0038
Projekto pavadinimas: Belaidė maisto gamybos konvejerio švaros kontrolės sistema (BEGAMA) 
Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2020-09-16 iki 2023-09-01
Projekto mokslinio tyrimo vadovas: dr. Gediminas Račiukaitis 

Santrauka
Projekto tikslas - sukurti ir išvystyti belaidę radijo dažnio bangų energija maitinamą pramoninio maisto gamybos konvejerio plovimo ir dezinfekcijos kontrolės sistemą.
Siekiant užtikrinti maisto kokybę, ypatingai svarbi gamybos įrenginių švaros kontrolė. Projektu siekiama sukurti ir pademonstruoti unikalią belaidę maisto produktų gamybos konvejerio plovimo kontrolės sistemą, apjungiant lazerines, chemines, mikrobangų ir elektronikos inžinerijos technologijas, kuriamas ir vystomas Fizinių ir technologijos mokslų centre (FTMC). Maisto gamybos konvejeriuose yra daug judančių mechaninių dalių, sumontuoti kabeliais valdomus ir maitinamus kontrolės jutiklius yra sudėtinga, o tam tikrose konvejerio vietose, net neįmanoma. Todėl labai svarbu sukurti ir vystyti naujo tipo belaidę jutiklinę konvejerio plovimo kontrolę, tam kad būtų išvengta maisto produkcijos žaliavų švaistymo. Energijos tiekimui į detektoriaus sistemą naudojamas standartinis WiFi siųstuvas, veikiantis 2.4 – 5 GHz dažnių ruože, su modifikuota kryptine fraktaline arba rezonansine antena. Mikrobangų energijos vertimui į elektros energiją bus naudojama antena suformuota ant specialios optimalios formos trimačio polimerinio pagrindo. Antenos bus formuojamos FTMC lazerinių technologijų skyriuje vystoma SSAIL technologija skirta elektrinio laidumo takelių formavimui ant sudėtingos formos trimačių dielektrinių paviršių. Energija bus konvertuojama ir kaupiama superkondensatoriuje ir panaudojama tik tam tikrais laiko intervalais. Jutiklio duomenų perdavimui bus naudojama ta pati multifunkcinė erdvinė fraktalinė arba rezonansinė antena, kaip ir energijos kaupimui. Jutiklinei sistemai bus vystomas energiją tausojantis pH jutiklis kuris nustatys šarminio cheminio ploviklio pH koncentraciją bei fiksuos plovimo laiką. Jutiklio darbinis elektrodas bus padengtas aplinkai draugiškais polimerais. Sistemą planuojama patentuoti. Galiausiai belaidės maisto gamybos konvejerio plovimo kontrolės sistema bus išbandyta realioje aplinkoje.
 
Siekiamas rezultatas: projekto įgyvendinimo metu pasiekti moksliniai rezultatai apie energiją kaupiančią fraktalinę anteną ir jos gamybos būdą, jutiklio pH matavimams projektavimą, testavimą ir maketavimą bus publikuojami mokslo straipsniuose (3vnt.), bus parengtas jutiklio prototipas ir išbandytas realiose sąlygose, registruotos 2 patentinės paraiškos. Bus sukurta ir pademonstruota unikali belaidė maisto produktų gamybos konvejerio plovimo kontrolės sistema, apjungianti lazerines, chemines, mikrobangų ir elektronikos inžinerijos technologijas.
 
Finansavimas
Projektas bendrai finansuotas iš Europos regioninės plėtros fondo lėšų pagal 01.2.2-LMT-K-718 priemonės veiklą „Aukšto lygio tyrėjų grupių vykdomi moksliniai tyrimai, skirti kurti ūkio sektoriams aktualias MTEP veiklų tematikas atitinkančius rezultatus, kurie vėliau galėtų būti komercinami“.
Perovskitinės kvantinio skaidymo medžiagos ir jų panaudojimas efektyviems kompoziciniams saulės elementams (Nr. 01.2.2-LMT-K-718-03-0048)

Projekto Nr. 01.2.2-LMT-K-718-03-0048
Projekto pavadinimas: Perovskitinės kvantinio skaidymo medžiagos ir jų panaudojimas efektyviems kompoziciniams saulės elementams
Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2020-07-10 iki 2023-08-31
Projekto mokslinio tyrimo vadovas: prof., habil. dr. Vidmantas Gulbinas 

Santrauka
Projekto tikslas - sukurti efektyvius kompozicinius saulės elementus Si elementų ir kvantinio skaidymo sluoksnių pagrindu.
Dabar plačiai naudojami silicio saulės elementai, deja, panaudoja tik mažiau nei pusę ultravioletinės, mėlynos ir žalios spalvų fotonų energijos. Didžioji energijos dalis virsta šiluma, kuri ne tik nenaudinga, bet dar ir mažina elementų našumą. Šio projekto tikslas - sukurti efektyvius kompozicinius saulės elementus Si elementų ir kvantinio skaidymo sluoksnių pagrindu. Šis sluoksnis vieną didelės energijos fotoną paverstų į du mažos energijos fotonus, kuriuos silicio saulės elementai efektyviai verčia į elektros energiją. Plonas tokios fotonus „skaidančios“ medžiagos sluoksnis, suformuotas ant Si saulės elemento, gali padidinti jo našumą keliais procentais. Projekto metu planuojama kurti efektyviai fotonus skaidančią ir ilgalaikiu stabilumu pasižyminčią medžiagą bei jos sluoksnio formavimo ant Si paviršiaus technologiją. Tokia medžiaga bus kuriama perovskito sandarą turinčių medžiagų pagrindu, legiruojant jas iterbio ir kitais elementais. Perovskitas sugers didelės energijos fotoną, perduos jo energiją į iterbio joną, kuris išspinduliuos du mažos energijos fotonus. Keičiant medžiagos sandarą, legiruojančių medžiagų koncentracijas, plėvelių formavimo technologijas, bus siekiama optimizuoti visus šviesos sugerties, energijos perdavimo, spinduliavimo ir nukreipimo į silicį veiksmus, siekiant maksimaliai pagerinti Si saulės elementų našumą ir užtikrinti sukurtos medžiagos ilgalaikį stabilumą. Sukurti prietaisai bus optimizuojami Centrinės Europos vidutinės Saulės apšvitos sąlygoms. Projekto metu bus vykdomos trys pagrindinės veiklos: 1) kvantinio skaidymo mechanizmo tyrimas ir optimizavimas; 2) kvantinio skaidymo medžiagų ilgalaikio stabilizavimo priemonių paieška; 3) kvantinio skaidymo sluoksnių formavimas ant silicio saulės elementų paviršiaus.
 
Siekiamas rezultatas: planuojama sukurti efektyviai fotonus skaidančią ir ilgalaikiu stabilumu pasižyminčią medžiagą bei jos sluoksnio formavimo ant Si paviršiaus technologiją. Tikimasi pasiekti didesnį nei 80 % kvantinio skaidymo našumą, daugiau nei metų medžiagų stabilumą ir silicio saulės elementų našumo padidinimą daugiau nei 3 absoliučiais procentais. Moksliniai rezultatai bus publikuojami mokslo straipsniuose (7), mokslinėse konferencijose. Sukurtas technologines inovacijas planuojama patentuoti tarptautinėje patentų sistemoje. Sėkmingi projekto rezultatai leis pagerinti Si saulės elementų našumą santykinai mažai padidinant jų gamybos sudėtingumą ir kainą.
 
Finansavimas 
Projektas bendrai finansuotas iš Europos regioninės plėtros fondo lėšų pagal 01.2.2-LMT-K-718 priemonės veiklą „Aukšto lygio tyrėjų grupių vykdomi moksliniai tyrimai, skirti kurti ūkio sektoriams aktualias MTEP veiklų tematikas atitinkančius rezultatus, kurie vėliau galėtų būti komercinami“.
Lazerinio frezavimo technologijų, skirtų pramoninėms liejimo formoms gaminti, vystymas (LAFREZA) (Nr. 01.2.2-LMT-K-718-03-0050)

Projekto Nr. 01.2.2-LMT-K-718-03-0050
Projekto pavadinimas: Lazerinio frezavimo technologijų, skirtų pramoninėms liejimo formoms gaminti, vystymas (LAFREZA) 
Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2020-09-16 iki 2023-08-31
Projekto mokslinio tyrimo vadovas: dr. Mindaugas Gedvilas

Santrauka
Projekto tikslas - sukurti optines bei hidrofobines paviršiaus savybes atkartojantį plastiko liejimo formos prototipą vystant inovatyvias lazerinio frezavimo ultratrumpais impulsais technologijas bei kartu kombinuojant su CNC apdirbimu.
Apšvietimo energiją taupančių baltų šviesos diodų (LED) pasaulinė rinka 2019 metais buvo rekordinė ir siekė 70 mlrd. JAV dolerių bei prognozuojamas rinkos plėtimasis iki 95 mlrd. JAV dolerių 2023 metais. Viena iš kritinių LED šviestuvo sudedamųjų dalių yra antrinė optika - šviesos difuzorius, kurio kaina vidutiniškai sudaro 15% viso šviestuvo kainos. Difuzorius yra geometriškai sudėtingos formos tekstūruotas lęšiukas. Jis vienu metu turi turėti unikalias savybes: būti šviesai skaidrus ir šilumai laidus; turėti šviesą barstantį mikro paviršių, turi būti vandenį atstumiantis nano paviršius pasižymintis savaiminio nusivalymo savybėmis. Be to, reikalinga sudėtinga asferinė optikos forma išskirtinai paskaičiuota konkrečiam LED moduliui, kad suteiktų tolygų apšvietimą ant objekto, kas yra sunku pagaminti standartiniais būdais. Šio projekto pagrindinis tikslas yra vystyti našaus lazerinio frezavimo technologijas kombinuojant su CNC mechaniniu apdirbimu, skirtas pramoninių liejimo formų, pritaikytų LED šviesos difuzorių, gamybai. Mes vystysime skirtingas lazerinio apdirbimo technologijas: 1. liejimo formos CNC frezavimas, kombinuotas su lazeriniu frezavimu, kur grubus CNC apdirbimas bus naudojamas pirminiam sparčiam medžiagos pašalinimui, o tikslusis lazerinis frezavimas bus naudojamas preciziniam darbo užbaigimui; 2. našaus lazerinio frezavimo technologijos vystymas panaudojant naujausios kartos "bi-burst" femtosekundinį lazerį. Hibridinės pikosekundinės-nanosekundinės lazerinės spinduliuotės panaudojimas efektyviam frezavimui. Išfrezuoto paviršiaus tekstūravimas mikro/nanodariniais, kuris pasižymės šviesą barstančiomis ir savaiminio nusivalymo savybėmis; 3. liejimo formos prototipo gaminimas bei LED difuzorių bandomosios partijos demonstravimas.
 
Siekiamas rezultatas: projekto įgyvendinimo metu bus sukurta efektyvi priemonė, leisianti gaminti pramoninės liejimo formas bei LED šviestuvų antrinę optiką (difuzorius). Sukurtą intelektinę nuosavybė planuojama patentuoti. Lazerinės abliacijos didelės galios ultratrumpų impulsų lazeriais, lazerinio apdirbimo technologijos kombinavimo su CNC apdirbimu mokslinių tyrimų rezultatai bus publikuojami mokslo straipsniuose ir mokslinėse konferencijose.
 
Finansavimas
Projektas bendrai finansuotas iš Europos regioninės plėtros fondo lėšų pagal 01.2.2-LMT-K-718 priemonės veiklą „Aukšto lygio tyrėjų grupių vykdomi moksliniai tyrimai, skirti kurti ūkio sektoriams aktualias MTEP veiklų tematikas atitinkančius rezultatus, kurie vėliau galėtų būti komercinami“.
Magneto-plazmoninės nanodalelės biologinių paviršių SERS analizei (SM-ARTSERS) (Nr. 01.2.2-LMT-K-718-03-0078)

Projekto Nr. 01.2.2-LMT-K-718-03-0078
Projekto pavadinimas: Magneto-plazmoninės nanodalelės biologinių paviršių SERS analizei (SM-ARTSERS)
Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2020-07-10 iki 2023-08-31
Projekto mokslinio tyrimo vadovas: prof. habil. dr. Gediminas Niaura

Santrauka
Projekto tikslas - moksliniai tyrimai, skirti kurti pažangias medžiagas, kurios vėliau galėtų būti komercinamos - hibridines magneto plazmonines nanodaleles biomolekulių paviršiaus sustiprintai Ramano spektroskopijai.
Paviršiaus sustiprinta Ramano spektroskopija (SERS) - tai virpesinės spektroskopijos metodas pasižymintis dideliu jautriu bei gebantis suteikti informacijos apie metalinių nanodarinių artimojoje aplinkoje esančių ar ant jų adsorbuotų molekulių struktūras, unikalius jų spektrinius žymenis (angl.: fingerprints) bei atliekamas funkcijas. Tokia informacija yra ypatingai svarbi fundamentiniams bei diagnostiniams sunkiai pasiekiamų biologinių paviršių tyrimams. Iš kitos pusės, SERS tyrimo metodas susiduria su tokiais iššūkiais, kaip žemu spektrinio signalo atsikartojamumu bei mėginyje esančių priemaišų spektrinėmis juostomis. Jie apriboja metodo perkėlimą iš mokslinių laboratorijų į biotechnologines įmones ar klinikinius tyrimus. Šiuos iššūkius būtų galima įveikti pagerinus SERS eksperimentų metu naudojamą plazmoninį padėklą. Taigi, šio projekto tikslas yra lazerinės abliacijos metodu sukurti ypač jautrų ir lengvai atkartojamą hibridinį magneto-plazmoninį SERS padėklą. Lazerinės abliacijos būdu pagamintose struktūrose nelieka pašalinių organinių junginių, dažniausiai naudojamų sintezės metu ar vėlesnei dalelių stabilizacijai. Taip sumažinama užterštumo problema. Pagaminti nanodariniai pasižymės magnetinėmis ir plazmoninėmis savybėmis. Magnetinė dalis, esant išoriniam magnetiniam laukui, leis nukreipti šias nanostruktūras iš tirpalo į magneto-plazmoninį SERS padėklą, tokiu būdu padidinant spektrinių signalų stiprinimo faktorių. Šio tarpdisciplininio projekto vykdymui ir naujų hibridinių magneto-plazmoninių nanodalelių kūrimui susitelkė skirtingų mokslo sričių ekspertai: lazerinių technologijų, Ramano spektroskopijos, organinės ir neorganinės sintezės, paviršiaus ir koloidų chemijos bei biospektroskopijos, o išvystyta nanomedžiagų technologija leis sukurtas nanostruktūras panaudoti plačioje biologinių paviršių tyrimų srityje.
 
Siekiamas rezultatas: įgyvendinus projektą, pasiekti moksliniai rezultatai bus publikuoti bent 6 mokslo straipsniuose tarptautiniuose aukščiausios kategorijos fizikinės chemijos, biofizikinės chemijos ir spektroskopijos žurnaluose. Taip pat bus pateikta tarptautinė patentinė paraiška. Spektrinių metodų pritaikymui medicininėje diagnostikoje ypač svarbu užtikrinti matavimų patikimumą ir jautrumą analitei. SERS puikiai atitinka šiuos reikalavimus, tačiau tokiems taikymams reikia išspręsti pagrindinius SERS trūkumus: mažą atsikartojamumą ir jautrumą priemaišoms. Šie trūkumai projekto metu bus sprendžiami ir tikimasi sukurti aukštos kokybės SERS substratus, veikiančius NIR srityje. Šių substratų paskirtis – įvairių biologinių paviršių tyrimas bei pritaikymas jautriems ir chemiškai atrankiems optiniams biologiniams jutikliams.
 
Finansavimas
Projektas bendrai finansuotas iš Europos regioninės plėtros fondo lėšų pagal 01.2.2-LMT-K-718 priemonės veiklą „Aukšto lygio tyrėjų grupių vykdomi moksliniai tyrimai, skirti kurti ūkio sektoriams aktualias MTEP veiklų tematikas atitinkančius rezultatus, kurie vėliau galėtų būti komercinami“.
Ultratrumpų impulsų šviesolaidinis lazeris optimizuotas smegenų veiklos tyrimams daugiafotoniu mikroskopu (ULTRABRAIN) (Nr. 01.2.2-LMT-K-718-03-0083)
Projekto Nr. 01.2.2-LMT-K-718-03-0083
Projekto pavadinimas: Ultratrumpų impulsų šviesolaidinis lazeris optimizuotas smegenų veiklos tyrimams daugiafotoniu mikroskopu (ULTRABRAIN)
Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2020-09-16 iki 2023-09-01
Projekto mokslinio tyrimo vadovas: dr. Kęstutis Regelskis
 
Santrauka
Projekto tikslas - sukurti naują femtosekundinių impulsų šaltinį, kuris būtų optimizuotas daugiafotoniui mikroskopui ir leistų atverti neurologijos mokslininkams naujas galimybes tyrinėti Alzhaimerio ligos progresavimą gyvūnuose, kas iš esmės prisidėtų prie šios ligos vystymosi mechanizmo supratimo žmonėse.
Šiuo metu bei numatomoje ateityje itin didelis dėmesys bus skiriamas neurodegeneracinių ligų, pvz. Alzheimerio, Parkinsono, moksliniams tyrimams. Vienas geriausių metodų tyrinėti šių ligų veikimo mechanizmus yra pasinaudojant daugiafotone mikroskopija. Dabar rinkoje esančių daugiafotonių mikroskopų pritaikomumas plataus masto gyvūnų smegenų tyrimams yra apsunkintas esminės sistemos dalies – femtosekundinio lazerio – trūkumais. Šiame projekte, pasinaudojant unikalia FTMC mokslininkų patentuota ultratrumpų impulsų generavimo metodika, būtų kuriamas lazerinis šaltinis, kurio parametrai jau kūrimo stadijoje būtų optimizuoti galutiniam taikymui. Siekiant šio tikslo reikės pasinaudoti tarpdisciplininėmis (lazerinė fizika, mikroskopija, neurologija) žiniomis bei tyrimais.
 
Siekiamas rezultatas: projekto metu ketinama sukurti femtosekundinių impulsų šviesolaidinio lazerio prototipą, kuris vėliau būtų aktyviai išbandomas neurobiologijos laboratorijose. Kuriamas šviesolaidinis lazeris turės išskirtinį parametrų (tokių kaip impulsų trukmė, jų pasikartojimo dažnis, energija, lazerio dydis bei kaina, eksploatacijos paprastumas, energetinis efektyvumas, pasyvus aušinimas) rinkinį, kuris, sėkmingai įvykdžius projekto uždavinį, galėtų atverti kelią plačiam daugiafotonių mikroskopų taikymui neurobiologiniuose tyrimuose. Tyrimų pasėkoje taip pat planuojamos mažiausiai dvi mokslinės publikacijos, aprašančios atliktų tyrimų mokslinius aspektus, bei mažiausiai viena patentinė paraiška, aprašanti atrastus naujus lazerio realizacijos sprendimus.
 
Finansavimas
Projektas bendrai finansuotas iš Europos regioninės plėtros fondo lėšų pagal 01.2.2-LMT-K-718 priemonės veiklą „Aukšto lygio tyrėjų grupių vykdomi moksliniai tyrimai, skirti kurti ūkio sektoriams aktualias MTEP veiklų tematikas atitinkančius rezultatus, kurie vėliau galėtų būti komercinami“.
Super-rezoliucinės ir didelio gylio optinės koherentinės tomografijos vystymas ir jos taikymai biomedicininių objektų vaizdinimui (Nr. 01.2.2-LMT-K-718-03-0093)
Projekto Nr. 01.2.2-LMT-K-718-03-0093
Projekto pavadinimas: Super-rezoliucinės ir didelio gylio optinės koherentinės tomografijos vystymas ir jos taikymai biomedicininių objektų vaizdinimui
Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2020-07-10 iki 2023-08-31
Projekto mokslinio tyrimo vadovas: dr. Egidijus Auksorius
 
Santrauka
Projekto tikslas - vystyti sparčiąsias pilnojo lauko optinės koherentinės tomografijos sistemas, jas įgalinti pasiekti super-rezoliuciją ir didelį vaizdinimo gylį. Tai, tikimasi, turės platų pritaikymą biomedicininių bandinių vaizdinime, tokių kaip akies tinklainės vaizdinimas in vivo.
Siekiama išvystyti akies vaizdinimo technologiją, kuri galėtų pagerinti akių ligų diagnostiką. Tuo tikslu bus kuriamos optinės koherentinės tomografijos (OKT) sistemos, kurios turėtų pasiekti labai aukštą rezoliuciją ir didelį vaizdinimo gylį tiek akies tinklainėje, tiek kituose biomedicininiuose bandiniuose. Tai bus įgyvendinama panaudojant įvairius erdvinius šviesos moduliatorius, kurie galėtų skaidyti lazerio ar LED šviestuko generuojamą šviesą į tūkstančius nepriklausomų šviesos pluoštelių. Tokie pluošteliai ant bandinio sukurtų daugiataškį apšvietimą, o jų fazė ir amplitudė galėtų būti sparčiai keičiama. Didelis vaizdinimo gylis bus pasiektas naudojant tokį daugiataškį apšvietimą, kuris leis greitai nuskenuoti bandinį ir užregistruoti jo konfokalinį signalą su kamera ir konfokalinių skylių matricos pagalba. Taip pat bus tiriama, kokią įtaką daro fazės skirstinio moduliacija fotonų, kurie buvo daug kartų išsklaidyti, registracijai. Bus siekiama tiesiogiai išmatuoti tokių fotonų skaičių, naudojant įvairius šviesos pluoštelius, kaip, pavyzdžiui, su fazės dislokacija. Tokia informacija turėtų padėti pagerinti vaizdinimo gylį. Šie nauji metodai bus daugiausia įdiegiami pilno lauko OKT sistemose, kur signalo registracija yra atliekama specializuotomis kameromis. Ypatingas dėmesys bus skiriamas Furje pilno lauko OKT tobulinimui, kuri šiuo metu yra greičiausia trimačio atvaizdavimo OKT technologija. Toks pats daugiataškis skenavimas bus pasitelktas ir super-rezoliucijos pasiekimui per taip vadinamą fotonų matematinį ar optinį perskirstymą. Šio metodo esmė yra fotonų matematinis arba optinis perskirstymas į jų „itin didelės raiškos“ pozicijas. Galiausiai, projekte bus bandoma pasiekti nanometrinės eilės OKT rezoliuciją. Tai bus atliekama pasitelkiant labai aukštos apertūros objektyvą kartu su greitai derinamu lazeriniu šaltiniu, kuris leis matematiškai kompensuoti objektyvo chromatinę dispersiją. 

Siekiamas rezultatas: projektu siekiama išvystyti akies vaizdinimo technologiją, kuri galėtų pagerinti akių ligų diagnostiką. Ketinama sukurti optinės koherentinės tomografijos (OKT) sistemą, kuri turėtų pasiekti labai aukštą rezoliuciją ir didelį vaizdinimo gylį tiek akies tinklainėje, tiek kituose biomedicininiuose bandiniuose. Numatoma, kad iš šių darbų bus pateikta viena tarptautinė patentinė paraiška, taip pat publikuotos bent 3 mokslinės publikacijos recenzuojamuose tarptautiniuose žurnaluose. Projekto metu sukurti prietaisai ir vaizdinimo metodikos leis sukurti naujas diagnostines sistemas, pirmiausia – akies tinklainės ir ragenos vaizdinimui diagnostiniais tikslais.
 
Finansavimas
Projektas bendrai finansuotas iš Europos regioninės plėtros fondo lėšų pagal 01.2.2-LMT-K-718 priemonės veiklą „Aukšto lygio tyrėjų grupių vykdomi moksliniai tyrimai, skirti kurti ūkio sektoriams aktualias MTEP veiklų tematikas atitinkančius rezultatus, kurie vėliau galėtų būti komercinami“.
Hibridiniai plazmonikos komponentai THz dažnių ruožui (T-HP) (Nr. 01.2.2-LMT-K-718-03-0096)
Projekto Nr. 01.2.2-LMT-K-718-03-0096
Projekto pavadinimas: Hibridiniai plazmonikos komponentai THz dažnių ruožui (T-HP)
Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2020-09-16 iki 2023-09-01
Projekto mokslinio tyrimo vadovas: dr. Irmantas Kašalynas
 
Santrauka
Projekto tikslas - sukurti THz hibridines plazmonikos struktūras ir pritaikyti jas T-HP komponentų kūrimui bei THz vaizdinimo sistemų plėtrai.
Patraukli alternatyva rentgeno spinduliams yra THz spinduliai, kurie jau plačiai taikomi nuo neardančio testavimo medžiagų gamyboje iki vaizdinimo medicinoje, saugumo sistemose, skanuojant žmones oro uoste, saugiam duomenų perdavimui arba spektroskopiniam THz vaizdinimui. Deja visų taikymų plėtrą stabdo nebrangių, bet didelio jautrio ir efektyvumo puslaidininkinių THz ruožo detektorių ir šaltinių trūkumas. Literatūroje ši problema vadinama „THz praraja“. Kita spektroskopinio THz vaizdinimo sistemų problema yra erdvinė skyra, kurią riboja bangų difrakcija, dėl to, pavyzdžiui, vaizdų užrašomų 600 GHz dažnyje erdvinė skyra negali būti didesnė, kaip 0,5 mm. Erdvinę skyrą pavyksta pagerinti ir išvengti difrakcijos apribojimo, jei THz būtų surenkami iš taikinio per mažą plyšį, esantį artimo lauko aplinkoje. Norint surinkti kuo daugiau šviesos per mažą skylutę, kurios dydis natūraliai riboja šviesos pralaidumą, reikia ieškoti naujų technologijų, leidžiančių geriau panaudoti paviršinius (evanescent) elektromagnetinius laukus. Projekto tikslas yra ištirti hibridines plazmonikos struktūras, naujas medžiagas ir sukurti THz hibridinius plazmonikos komponentus, tinkančius didelės raiškos artimo lauko vaizdinimo sistemoms. Tikslui pasiekti bus nagrinėjamos kelios struktūros, kurių pirmoje, grafenas bus integruotas ant polinio-GaN paviršinės gardelės, tuo tarpu, kitose, grafenas ir metalinė gardelė bus integruoti virš dvimačių elektronų plazmos, esančios AlGaN/GaN heterosandūroje. Atlikus tyrimus ir optimizavus plazmonų grafene ir heterosandūroje sąveikas, prie plazmonų kanalo bus prijungti elektriniai kontaktai siekiant optimizuoti darbinius hibridinių plazmoninių komponentų parametrus temperatūroje nuo 4 K iki 300 K. Galiausiai hibridinių plazmonikos prietaisų, naujų THz detektorių ir emiterių, unikalumas bus atskleistas taikymuose vaizdinant su didele raiška objektus THz jautrius biologinius audinius bei tirpalus artimo lauko aplinkoje. 
 
Siekiamas rezultatas: T-HP struktūros leis atskleisti naujo tipo rezonansinius ypatumus, susidarančius dėl plazmonų GR sąveikos su paviršiniais plazmonų-fononų-poliaritonais bei 2DEG plazmonais puslaidininkyje. Bus ištirti rezonansinės T-HP struktūrų savybės kaitinančiame elektriniame lauke, panaudojant pralaidumo / atspindžio / emisijos sprektroskopiją, tikintis rezonansinių dažnių perskirstymo ir netiesinės šviesos sąveiklos T-HP struktūrose. Projekto metu bus sukurtos naujos medžiagos ir technologijos, pasiekti moksliniai rezultatai bus paskelbti tarptautinėse konferencijose (9), mokslo straipsniuose (9), registruota patentinė paraiška.
 
Finansavimas
Projektas bendrai finansuotas iš Europos regioninės plėtros fondo lėšų pagal 01.2.2-LMT-K-718 priemonės veiklą „Aukšto lygio tyrėjų grupių vykdomi moksliniai tyrimai, skirti kurti ūkio sektoriams aktualias MTEP veiklų tematikas atitinkančius rezultatus, kurie vėliau galėtų būti komercinami“.