Mokslas

Projekto tikslas
Projekto tikslas yra pritaikyti natūralias amino rūgštis tokias kaip lizinas, histidinas, ir kitas, turinčias daugiau nei vieną amino grupę, elektrocheminių jutiklių kūrimui. Tokie jutikliai bus kuriami ant lanksčių medžiagų ir tvirtinami prie odos paviršiaus, todėl jie turi būti sudaryti iš organizmui nepavojingų junginių. Tam geriausiai tinka natūralūs junginiai jau esantys žmogaus organizme. Šių amino rūgščių paskirtis būtų padaryti kai kuriuos nanodarinius, naudojamus jutiklio savybėms pagerinti, tokius kaip metalų ar jų oksidų nanodalelės, grafenas, anglies nanovamzdeliai ir kt., labiau draugiškus žmogaus odai juos modifikuojant šiomis rūgštimis arba jų polimerais. Projekto metu studentas išmoks sintetinti polimerus iš vienos ar dviejų rūšių monimerų ir juos ištirti elektrochemiškai.

Studentas: Lukas Laurinavičius
Vadovė: dr. Rasa Pauliukaitė

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai
Projekto metu buvo nustatytos optimalios polimerizacijos tirpalo ir elektrocheminės sąlygos elektropolimerizuojant polihistidiną sistemai, kuri veiktų kaip pagrindas biojutikliams. Taip pat gauti duomenys suteikia galimybę parinkti tinkamiausius elektropolimerizacijos parametrus polimerizuojant polihistidiną kitu tikslu.

Projekto tikslas
Siekiama sukurti naujus efektyviai dirbančius nanolapelinio dizaino hibridinės struktūros MoS₂ elektrokatalizatorius vandenilio redukcijai iš vandens nenaudojant tauriųjų metalų. Tuo tikslu hidroterminės sintezės būdu ant laidžių pagrindų bus formuojami ir tiriami nanostruktūrizuotų molibdeno sulfido su organiniais fragmentais gazonai. Siekiami sukurti katalizatoriai analogų neturi. Sėkmės atveju, efektyvūs produktai būtų patentuojami.

Studentas: Paulius Gaigalas
Vadovas: dr. Arūnas Jagminas

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai
Šio projekto metu buvo formuojamos hibridinės molibdeno disulfido nanolapelinės dangos ant molibdeno pagrindų. Suformuoti elektrodai naudoti kaip elektrokatalizatoriai vandenilio išsiskyrimo reakcijai. Ištirta glicino įtaka MoS₂ elektrokatalizinėms savybėms, pastebėta, jog glicino įterpimas padidina sukurtų elektrokatalizatorių efektyvumą bei pagerina stabilumą.

Projekto tikslas
Projekto tikslas yra kvantinių trinarių GaAsBi darinių, skirtų artimosios IR srities šaltinių aktyviajai terpei, technologijos išvystymas. Projekte bus fokusuojamasi į daugybinių GaAsBi kvantinių duobių (MQW), pasižyminčių intensyvia liuminescencija ties 1,0 - 1,2 μm bangos ilgiais, technologijos optimizavimą. Tokio bangos ilgio spinduliuotės šaltiniai galėtų būti panaudojami aplinkosaugoje atmosferos užterštumo, „žaliųjų“ namų stebėsenai, oro ir vandens taršos matavimui. Ateities taikymai taip pat siejami su medicininėmis spektroskopinėmis sistemomis ir biojutikliais neinvaziniam ligų atpažinimui ir vaizdinimui, maisto pramone, siekiant aptikti itin mažas toksiškų bioproduktų dozes. Projekto vykdymo metu bus optimizuota aktyviosios bismido kvantinių duobių terpės, emituojančios 1,0 - 1,2 μm bangos ilgių srityje, molekulinių pluoštelių epitaksijos technologija. Bus atliktas tyrimas, apimantis kvantinių GaAsBi duobių su skirtingu Bi kiekiu ir skirtinga forma, įtempiais bei pločiu auginimą ir tyrimą, barjerui tinkamiausios medžiagos ir jos auginimo parametrų paiešką. Rentgeno spindulių difrakcijos, fotoliuminescencijos, atominių jėgų mikroskopijos, skenuojančiosios elektronų mikroskopijos ir peršviečiamosios elektronų mikroskopijos tyrimais bus įvertinta technologinių sąlygų įtaka kvantinių darinių optinėms savybėms.

Studentas: Algirdas Jasinskas
Vadovė: dr. Renata Butkutė

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai
Darbo metu ištobulinus GaAsBi daugybinių kvantinių duobių auginimo technologiją pavyko daugiau nei 1000 kartų padidinti šių sluoksnių fotoliuminescencijos intensyvumą, pasiekti puikią kristalinę sandarą bei glotnų paviršių, t.y. patenkinti visus spinduoliams būtinus reikalavimus. Ateityje šie sluoksniai bus naudojami kaip aktyvioji terpė NIR šviesos šaltiniuose.

Projekto tikslas
Projekto tikslas – ištirti, kaip priklauso dujų akrecija į juodąją skylę nuo šią akreciją sukeliančio dujų debesies smūgio į juodąją skylę supantį dujų diską savybių. Šis darbas prisideda prie aktualios galaktikų evoliucijos ir aktyvių galaktikų tyrimų problemos sprendimo – atsakymo į klausimą, kaip dujos iš didelių galaktinių mastelių pasiekia pačiame centre esančią palyginus mažą supermasyvią juodąją skylę. Dinaminės perturbacijos, tokios kaip dujų debesies ir dujų disko susidūrimas, gali suardyti stabilias dujų struktūras ir leisti daliai jų įkristi į juodąją skylę, kartu išspinduliuojant milžinišką kiekį energijos ir paveikiant visos galaktikos savybes.
Numatomos projekto veiklos – skaitmeninio modelio realizacijų, aprėpiančių įvairias pradines tiriamos sistemos konfigūracijas, skaičiavimas ir rezultatų analizė. Pavienių realizacijų bei lyginamoji analizė leis nustatyti, kaip nuo pradinių sąlygų priklauso susiformuojančių dujų struktūrų savybės, kaip kinta medžiagos kritimo į juodąją skylę sparta laikui bėgant. Tai leis įvertinti, kiek panašūs procesai – stochastiškų dujų debesų orbitų sukeliami susidūrimai – gali prisidėti prie supermasyvių juodųjų skylių maitinimo įvairiose galaktikose.

Studentas: Matas Tartėnas
Vadovas: dr. Kastytis Zubovas

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai
Projekto metu sukurtos skaitmeninio modelio realizacijos leido nustatyti juodosios skylės akrecijos spartos priklausomybę nuo debesies kritimo kampo. Taip pat įvertinti tokių perturbacijų sukelti pokyčiai sistemos morfologijoje, bei indukuoto aktyvumo periodo metu išlaisvinta energija.

Projekto tikslas
Šio tyrimo tikslas yra ištirti dimetildihidropireno (DHP) junginio fotochromines savybes pasitelkus stacionarios ir skirtuminės sugerties metodus. Tyrimo metu bus nustatytos dviejų, su vienodais ir skirtingais DHP pakaitais, junginių dinaminės fotocheminių virsmų charakterisikos (žadinant UV bei regimąja šviesa), įvertintos virsmų charakteristikų priklausomybės nuo tirpiklio klampos ir poliškumo bei identifikuotos skirtuminės sugerties spektruose atskirų DHP būsenų komponentės. Tikimasi, jog gauti rezultatai padės pagilinti žinias apie DHP fotocheminio virsmo mechanizmą.

Studentas: Ignas Čiplys
Vadovė: dr. Renata Karpič

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai
Įgyvendinus projektą „Fotochrominių dimetildihidropireno junginių skirtuminės sugerties spektroskopija“ buvo ištirtos dimetildihidropirenų fotofizikinių savybių pokyčiai tiesioginio ir grįžtamojo fotochrominio virsmo metu. Tyrimo metu, skirtuminės sugerties signaluose buvo identifikuoti su fotochrominiu virsmu susiję signalo pokyčiai ir jų trukmės.

Projekto tikslas
Fotonika yra yra pripažinta Europos Komisijos (EK) kaip viena iš kertinių įgalinančių technologijų, tuo pačiu ji yra viena iš Sumaniosios specializacijos krypčių Lietuvoje. Sudėtinė fotonikos dalis yra lazerinis skaidrių terpių mikroapdirbimas. Tai yra sudėtingas procesas, kurio metu įvairios skaidrios terpės yra pjaunamos, skaidomos bei apdirbamos tūryje. Šalia poveikio lazerio impulsu, dažnai yra naudojamas vėlesnis apdirbimas, toks, kaip paveiktos medžiagos cheminis ėsdinimas. Tai yra ypač naudojama, kuriant bei gaminant mikrofluidines sitemas, analitines mikrostruktūras (System-On-TheChip).
Tiek Lietuvos lazerių pramonės kompanijos, tiek moksliniai tyrimo centrai, dirbantys su skaidrių terpių mikroapdirbimu, jaučia poreikį atlikti tiek teorinius, tiek eksperimentinius darbus mokslo institucijose. Šiuo teikiamu projektu bus bandoma spręsti viena iš su lazeriniu skaidrių terpių mikroapdirbimu susijusių užduočių, būtent, kryptingą bei valdomą lazeriu paveiktos medžiagos cheminį ėsdinimą.

Studentė: Kamilė Kasačiūnaitė
Vadovė: dr. Jurga Juodkazytė

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai
Projekto metu parinktos cheminio ėsdinimo sąlygos (tirpalo sudėtis bei temperatūra), užtikrinančios optimalią lazeriu paveiktų skirtingos cheminės sudėties stiklų ėsdinimo spartą. Įvertina lazerinio poveikio parametrų įtaka cheminio ėsdinimo procesui bei Rentgeno fotoelektroninės spektroskopijos metodu tirti cheminiai pokyčiai, vykstantys stikle lazerinio apdorojimo bei cheminio ėsdinimo metu. Gauti rezultatai padeda geriau suprasti skirtinguose stikluose vykstančius procesus bei yra vertingi praktiniu požiūriu.

Projekto tikslas
Fotonika yra yra pripažinta Europos Komisijos (EK) kaip viena iš kertinių įgalinančių technologijų. Sudėtinė fotonikos dalis yra lazerinis skaidrių terpių mikroapdirbimas. Tai yra sudėtingas procesas, kurio metu įvairios skaidrios terpės yra pjaunamos, skaidomos bei apdirbamos tūryje. Tokie procesai vis dažniau reikalauja netradicinių lazerinių pluoštų, kur tampa svarbi ir pluošto struktūra židinio židinio aplinkoje. Dėl šios priežasties yra svarbu gebėti valdyti impulsinio pluošto struktūrą bei erdvinę-laikinę sandarą.
Tiek Lietuvos lazerių pramonės kompanijos, tiek moksliniai tyrimo centrai, dirbantys su skaidrių terpių mikroapdirbimu, jaučia poreikį atlikti tiek teorinius, tiek eksperimentinius darbus mokslo institucijose. Šiuo teikiamu projektu bus bandoma spręsti viena iš su lazeriniu skaidrių terpių mikroapdirbimu susijusių užduočių. Bus bandoma eksperimentiškai realizuoti įvairios formos skerspjūvio (apskritiminio, parabolinio, eliptinio ir t.t.) bei kontroliuojamo tiesinio židinio formos lazerinius pluoštus.
Pagrindinis projekto tikslas yra naujų monochromatinių bei ultratrumpų pluoštų formavimas su geometrinės fazės (GF) elementais. Šių elementų pagalba bus formuojami naujoviškos sandaros lazeriniai pluoštai. Formuojama bus dviem būdais: a) kaip sklaida pralaidume nuo difrakcinio elemento bei b) kaip erdvinio spektro elementas. Bus metodiškai nagrinėjamas šių pluoštų sklidimas bei sistemiškai tobulinami GF elementai atsižvelgiant į eksperimentinius rezultatus. Vykdant šį projektą bus išvystyti naujo tipo difrakciniai bei erdviniai-spektriniai elementai, skirti specifiniams skaidrių terpių apdirbimui pritaikytiems impulsiniams pluoštams sukurti. Tai leistų Fotoninių technologjų industrinei laboratorijai paspartinti industrinio tipo prototipo sukūrimą bei motyvuotų jauną tyrėją tęsti karjerą Lietuvos moksle.

Studentas: Pavel Gotovski
Vadovas: dr. Sergejus Orlovas

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai

1. Buvo išnagrineti vektoriniai Beselio ir parabolinio cilindro pluoštai. Pritaikius optinio židinio inžinerijos metodus buvo sumodeliuoti ivairus ašinio ir skersinio intensyvumo skirstiniai.
2. Buvo susipažinta su geometrines fazes elementais, kurie yra irašomi stikle suformavus femtosekundiniais impulsais indukuotas nanogardeles. Buvo išvystyti keli skaitmeniniai metodai, leidžiantys perkoduoti difrakcines kaukes i geometrines fazes elementus.
3. Buvo išnagrineta femtosekundines trukmes impulsu saveika su geometrines fazes elementais - charakterizuota chromatine aberacija bei pasiulyti budai ja kompensuoti.
4. Buvo išanalizuotos aberacijos (tame tarpe ir sferine) atsirandancios del sugeneruotu pluoštu perejimo pro dveju skaidriu terpiu sandura bei pasiulyti metodai šias aberacijas kompensuoti.

Rezultatai buvo pristatyti konferencijoje CLEO 2019.

Projekto tikslas
Viena iš svarbiausių sričių medicinoje, farmacijoje ir biotechnologijoje yra sąveikaujančių molekulių tyrimai. Tokios žinios gali padėti kuriant efektyvesnius vaistus ligų gydymui, nes svarbu žinoti kiek paviršiaus receptorių turi būti aktyvinta signalo perdavimui ląstelėse, koks turi būti sąveikos stiprumas ar trukmė ir t.t. Taikant visiško vidaus atspindžio mikroskopiją (TIRF) ir Forsterio rezonanzinės energijos pernašos (FRET) metodą projekto metu bus siekiama atlikti GCSF receptoriaus ir ligando sąveikos stebėjimus ir nustatyti jos trukmę, sąveikaujančių molekulių dalį, veikimo pobūdį. Taip pat šio metodo vienas iš privalumų – galimybė atlikti stebėjimus in vivo. Tyrinėti baltymo-baltymo sąveiką gyvose žinduolinėse ląstelėse yra svarbu, nes tai atitinka natūralią aplinką, gautus duomenis galima palyginti su dirbtinėse sistemose atliktais tyrimais, taip pat stebėti
atsiradusius pokyčius ląstelėje po signalo perdavimo, matuoti sąveikos trukmę, įvertinti jos pastovumą ir sąveikaujančių molekulių dalį. Projekto tikslas - granuliocitų kolonijas stimuliuojančio faktoriaus receptoriaus (GCSFR) pagrindu kurti žinduolinių ląstelių modelį, tinkantį GCSFR sąveikos su ligandu GCSF tyrimams ant žinduolinių ląstelių.

Studentė: Ernesta Pocevičiūtė
Vadovas: dr. Arūnas Stirkė

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai
Projekto metu gauti rezultatai yra svarbūs kuriant metodiką, pagal kurią būtų galima atlikti receptoriaus ir jo ligando sąveikos tyrimus gyvų ląstelių paviršiuje taikant visiško vidaus atspindžio mikroskopiją.

Projekto tikslas
Fotonika yra pripažinta Europos Komisijos (EK) kaip viena iš kertinių įgalinančių technologijų. Sudėtinė fotonikos dalis yra lazerinis skaidrių terpių mikroapdirbimas. Tai yra sudėtingas procesas, kurio metu įvairios skaidrios terpės yra pjaunamos, skaldomos bei apdirbamos tūryje. Tokie procesai vis dažniau reikalauja netradicinių lazerinių pluoštų, kur tampa svarbi ir pluošto struktūra židinio aplinkoje. Dėl šios priežasties svarbu gebėti valdyti impulsinio pluošto struktūrą bei erdvinę-laikinę sandarą. Lazeriniame mikroapdirbime tampa svarbi ir elektromagnetinio pluošto poliarizacija.
Literatūroje atsiranda vis daugiau nuorodų į tai, jog poliarizacija gali gerokai pagerinti skaidrių terpių lazerinio mikroapdirbimo efektyvumą naudojant femtosekundinių trukmių impulsus.
Geometrinės fazės elementai įgalina sugeneruoti įvairius impulsinius pluoštus, turinčius tam tikrus fazės, intensyvumo ir poliarizacijos skirstinius. Pasitelkus šiuos elementus bus tyrinėjamas skaidrių terpių mikroapdirbimas vektoriniais ir sūkuriniais Beselio pluoštais. Tikimasi, kad tokie pluoštai, turintys intesyvumo skirstinyje skylę ties pluošto centru, suspaus medžiagą dėl smūginių garso bangų taip sukurdami švaresnius pjovimo kanalus.

Studentas: Justas Baltrukonis
Vadovas: dr. Vytautas Jukna

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai
Projekto metu sėkmingai skaitmeniškai sumodeliuoti ir eksperimentiškai realizuoti bei išmatuoti vektoriniai ir sūkuriniai Besselio pluoštai ir jų komponentės. Atlikti pažeidimų formavimosi skaidriose terpėse naudojant gautus pluoštus tyrimai, o pastebėjus tendencingas skilimų aplink pažeidimus susidarymo kryptis, atlikti skaidrių medžiagų pjaustymo eksperimentai.
Rezultatai pristatyti trijose tarptautinėse konferencijose.

Projekto tikslas
Fotonika yra vieną iš prioritetinių MTEP sričių Lietuvoje. Sudėtinė fotonikos dalis yra femtosekundinių, didelės impulso galios lazerių fizika. Naudojant tokio tipo lazerinį žadinimą generuojami didelės energijos rentgeno spinduliai. Tai sukelia radiacinės saugos iššūkių apdirbant medžiagas itin trumpais lazeriniais impulsais, bet tuo pačiu atveria naujas galimybes panaudoti šią antrinę spinduliuotę ultrasparčiųjų vyksmų tyrimuose. Šiuo teikiamu projektu bus bandoma maksimizuoti, femtosekundiniais lazerio impulsais sugeneruotos rentgeno spinduliuotės, spektrinį šviesį 1 keV – 20 keV srityje. Tam bus naudojami šarminių metalų halogenidai, kurie pasižymi patraukliomis savybėmis – turi didelį draustinės juostos tarpą ir yra skaidrūs plačiame elektromagnetinių bangų intervale.
Projekto metu eksperimentiškai bus optimizuojamos lazerinio žadinimo sąlygos, parenkant įvairius šarminių metalų halogenidų taikinius. Parinkus optimalų taikinio ir lazerinio pluošto parametrų derinį, bus tyrinėjamas femtosekundiniais lazerio impulsais sugeneruotos rentgeno spinduliuotės pasiskirstymas erdvėje ir tos spinduliuotės išeiga. Sėkmingai įvykdyti uždaviniai įgalintų partnerius sukurti naujo tipo rentgeno šaltinio industrinį prototipą bei motyvuotų jauną tyrėją tęsti karjerą.

Studentė: Karolina Varsockaja
Vadovas: dr. Jonas Reklaitis

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai
Projekto vykdymo metu optimizuotos lazerinio žadinimo sąlygos, parenkant įvairius šarminių metalų halogenidų taikinius (KBr, NaBr, NaI, KI, CsCl, CsI). Tipinės Rentgeno izotropinės spinduliuotės srauto vertės 1e6 ir 2.8e5 fotonų per sekundę, atitinkamai ties 4 keV ir 12 keV. Stebėta Rentgeno spinduliuotės anizotropija už taikinio, tačiau dėl silpno signalo neįmanoma atlikti kiekybinio įvertinimo.
Pagrindiniai rezultatai pristatyti tarptautinėje mokslinėje konferencijoje Open Readings 2019.

Projekto tikslas
Projektas yra skirtas ugdyti studentų gebėjimus vykdant tyrimus semestro metu. Projekto metu bus ištirta taškinių ir linijinių defektų sąveika heksagoniniame boro nitride (h-BN) naudojant klasikinius sąveikos potencialus ir molekulinę dinamiką. h-BN ir kitų dvimačių (2D) ir sluoksniuotų (angl. layered) medžiagų tyrimai ir panaudojimas naujos kartos elektronikos ir optoelektronikos prietaisuose yra daug dėmesio sulaukianti tyrimų tema. Neseniai atrasta pavienių fotonų emisija iš defektų atveria galimybes pritaikyti h-BN kvantinei kompiuterijai, kvantinei komunikacijai ir kvantinei metrologijai. Deja, iki šiol vyksta diskusijos dėl tikslaus h-BN pavienių fotonų emisijos mechanizmo. Žinant šios pavienių fotonų emisijos mechanizmą, būtų galima kurti ir optimizuoti kompaktiškus ir efektyvius kvantinės optoelektronikos prietaisus. Cheminio nusodinimo iš garų fazės (CVD) metu, auginant h-BN neišvengiamai atsiranda taškinių defektų, dislokacijų, kristalinių domenų ribų, o eksperimentiniai rezultatai rodo kvantinę emisiją srityse, kuriose yra šie defektai. Projekto metu studentas pereis prie sudėtingesnių h-BN sistemų modeliavimo darbų, įgaus praktinių įgūdžių dirbti su molekulinės dinamikos simuliacijų programomis ir įgaus žinių apie taškinių ir linijinių defektų sąveikas. Šie rezultatai duos svarbių įžvalgų apie egzistuojančius efektus tiriamose ir leisti priartėti prie kvantinės emisijos mechanizmo atradimo. Projektas padės studentui įgauti daugiau mokslinių žinių bei įgūdžių studijų metu ir tęsti pradėtus darbus Lietuvoje.

Studentas: Vytautas Žalandauskas
Vadovas: dr. Audrius Alkauskas

Projekto trukmė: 2018.10 - 2019.04

Rezultatai
Projekto metu kompiuterinio modeliavimo metodais buvo ištirtos spėjamo pavienius fotonus emituojančio taškinio defekto sąveikos su linijiniais dislokacijos defektais tūriniame heksagoniniame boro nitride. Linijinių defektų sukurti kristaliniai sutrikdymai ir įtempimai dvimačiuose kristaluose tęsiasi dideliais atstumais, daro įtaką vietinei taškinių defektų geometrijai ir galimai jų optinėms savybėms bei suteikia svarbių įžvalgų tyrimams ateityje.