Naujienos ir renginiai

Fizinių ir technologijos mokslų centro (FTMC) Lazerinių technologijų skyriaus (LTS) mokslininkai, bendradarbiaudami su pasaulio biomimetikos mokslų lyderiais Graikijoje, femtosekundinio lazerio pagalba sukūrė unikalų nerūdijančio plieno paviršių su visiška drėkinimo savybių kontrole – nuo superhidrofilinio iki superhidrofobinio. Biomimetikos mokslas tiria gamtoje randamų medžiagų, mechanizmų, elementų struktūrą ar funkciją siekiant juos nukopijuoti žmonių kompleksinėmis problemoms spręsti.

 

Mokslinės išvykos Graikijos Mokslinių tyrimų ir technologijų centro Elektronikos ir lazerių institute (angl. Foundation for Research and Technology-Hellas (FORTH), Institute of Electronic Structure and Laser (IESL)) metu FTMC LTS tyrėjai dokt. Andrius Žemaitis ir dr. Mindaugas Gedvilas atliko lazerinio metalų tekstūravimo nanodariniais eksperimentus. Jų metu Lietuvos mokslininkai kartu su biomimetikos mokslų lyderiu dr. E. Stratakiu ir jo vadovaujama Graikijos mokslininkų grupe atliko unikalius mokslinius tyrimus, kurie leido visiškai perprasti vandens lašo sąveiką su metalo paviršiumi.

 

Šį bendrą dokt. Andriaus Žemaičio, dr. Pauliaus Gečio, dr. Gedimino Račiukaičio, dr. Mindaugo Gedvilo bei Graikijos mokslininkų Alexandros Mimidis, Antonis Papadopoulos ir dr. Emmanuel Stratakis tyrimą „Nerūdijančio plieno drėkinimo kontrolė nuo superhidrofilinio iki superhidrofobinio, naudojant femtosekundinio lazerio sukeltus nanodarinius ir nanospyglius“ (angl. „Controlling the wettability from highly-hydrophilic to super-hydrophobic of stainless steel by femtosecond laser-induced ripples and nanospikes"), kurio metu ir buvo pasiekti unikalūs rezultatai, paskelbė Karališkosios chemijos draugijos (angl. Royal Society of Chemistry, RSC) grupės atviros prieigos žurnalas „RSC Advances“.

 

Nuoroda į straipsnį: https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2020/ra/d0ra05665k

 

Pasak pirmojo publikacijos autoriaus dokt. A. Žemaičio, tiriant drėkinimo savybių kontrolę lazeriu, buvo formuojami periodiniai paviršiniai mikro- ir nanodariniai – raibuliai ir nanospygliai. Juos sukurti mokslininkus įkvėpė vandenyje augančio ir superhidrofobinėmis savybėmis pasižyminčio lotoso lapai, kurių paviršius yra nuklotas mažais, periodiniais ir kvaziperiodiniais nanogumbeliais. Dėl hierarchinės paviršiaus struktūros lotoso lapai puikiai atstumia vandenį todėl išlieka švarūs, ant jų nesikaupia mikroorganizmai. Mokslinių tyrimų metu bandinių vilgumo savybės buvo tiriamos drėkinimo kampo matuokliu, taip pat matuojamas vandens lašo ir tekstūruoto metalo paviršiaus sąlyčio kampas.

 

Eksperimentų metu gauti svarbūs rezultatai: rastas lazerinio apdirbimo parametrų rinkinys, leidžiantis sukurti superhidrofobinį paviršių su drėkinimo kampu artimu ~ 150 laipsnių. Esant tokiam kampui vandens lašas visiškai nelimpa prie lazeriu tekstūruoto nerūdijančio plieno paviršiaus ir pasiekiamas visiškas vandens atstūmimo efektas. Įrodyta, kad lazerinė technologija medžiagos vilgumui valdyti yra perspektyvi, kuriant savaime nusivalančius ir antibakterinius paviršius medicinos ir maisto pramonėse. Taip pat dokt. A.Žemaitis pabrėžė, kad ši inovatyvi Lietuvos ir Graikijos mokslininkų tyrime pademonstruota drėkinimo kontrolės valdymo technologija yra itin perspektyvi industriniams taikymams, nes yra įgyvendinama „vieno žingsnio“ proceso metu, nenaudojant papildomų cheminių dangų ar kitų medžiagų sluoksnių.

 

Mokslinio vizito metu FTMC mokslininkai susipažino su IESL-FORTH instituto laboratorijomis, moksline veikla. Buvo aptartos lietuvių ir graikų bendradarbiavimo galimybės tolesniame šių mokslinių tyrimų etape kartu su dr. Emmanuel Stratakis vadovaujama „Ultraspartaus lazerinio mikro- ir nanoapdirbimo laboratorija“ (angl. Ultrafast Laser Micro and Nano Processing Laboratory) ir IESL-FORTH institutu. Tyrime dalyvavę FTMC mokslininkai teigė, kad dirbant kartu su Graikijos biomimetikos grupės mokslininkais, pavyko pasiekti svarbių rezultatų, tad stažuotė buvo naudinga dabartiniams mokslo rezultatams ir perspektyvoms. Dokt. A. Žemaitis paminėjo, kad Lietuva ir joje kuriami ultratrumpųjų impulsų lazeriai bei technologijos yra puiki terpė toliau vystyti šią naują mokslo šaką, turinčią daug praktinio pritaikymo galimybių, o FTMC Lazerinių technologijų skyriuje sukauptos kompetencijos ir pažangi įranga nieko nenusileidžia užsienio laboratorijoms.