Gruodžio 09 d.

Bendras verslo ir mokslo projektas pranašauja perversmą mažų lazerių srityje

2019-11-20 10:57 Dalintis:

Labai mažų trimačių daiktų ir mechaninių įrengimų detalių konstravimu ir staklių jų gamybai kūrimu užsiimanti UAB „Femtika“ kartu su Fizinių ir technologijos mokslų centru (FTMC) kuria optinius elementus, kurie pagerintų mažųjų lazerių kokybę keleriopai.

Į modernių įrenginių gamybą medicinos srityje besiorientuojanti, 90 procentų savo produkcijos į Japoniją, Šveicariją, Prancūziją ir kitas šalis eksportuojanti UAB „Femtika“ yra vertinama dėl savo inovatyvių sprendimų, leidžiančių įgyvendinti tokius projektus, kurie dar neseniai atrodė sunkiai įsivaizduojami.

Kartu su Lazerinių tyrimų centru UAB „Femtika“ specialistai sukūrė lazerines stakles – pirmąją mašiną pasaulyje, apjungiančią dvi skirtingas gamybos technologijos – adityvų ir subtraktyvų gaminimus. Tokiomis 3D nanofabrikavimo staklėmis galima kurti mikro-robotus, dirbtinius implantus, nano-dydžio adatas.

Anot UAB „Femtika“ vadovo Vydmanto Šakalio, su „Laser Nanofactory“ staklėmis pasiekiama itin aukšta kokybė – abliuojama ir ėsdinama mikrometrų eilės tikslumu, polimerizuojami įvairių sudėtingų mikro-architektūrų objektai, kurių pagaminti jokiu kitu būdu nebūtų įmanoma.

Plačiai visuomenei tokių staklių galimybės buvo pademonstruotos prieš dvejus metus, kai UAB „Femtika“ specialistai su partneriais sukūrė mažiausią prakartėlę pasaulyje. Vieną net 10 tūkstančių kartų sumažintą, vos trečdalio milimetro dydžio Vilniaus Katedros aikštėje 2017 įsikūrusios prakartėlės kopiją Lietuvos Prezidentė Dalia Grybauskaitė įteikė popiežiui Pranciškui.

„Laser Nanofactory“ pritaikymo galimybės – neribotos: medicinoje (pvz., nano-robotų, galinčių judėti žmogaus venose ir pristatyti vaistą tiksliai į pažeistą vietą, gamyba), mikro-mechanikoje (pvz., labai tikslių jutiklių gamyba) ar optikoje ir fotonikoje (pvz., mikrolęšiai, aktualūs dronų industrijoje, fotoninių kristalų gamyba telekomunikacijoje).

„Nors pasiekėme išties gerų rezultatų, sustoti vietoje neketiname. Šiuo metu pasaulyje labai auga mažų lazerių paklausa. Gaminant mažo dydžio lazerius susiduriama su problema – trūksta vietos spindulio kokybei pagerinti. Todėl norint pasiekti gerų rezultatų reikia sukurti ir specialią, gaminio parametrus ženkliai pagerinti galinčią mažo dydžio optiką“, – teigia UAB „Femtika“ vadovas.

Todėl dabar kartu su FTMC vykdomas projektas „Optinių dangų pagrindu suformuoti erdviniai filtrai lazerinės spinduliuotės kokybės valdymui“. Jau pradėta prototipų gamyba, eksperimentuojama tikrinant prototipų parametrus, ieškoma optimaliausių variantų, o tyrimas turėtų būti baigtas kitų metų viduryje.

„Tokių mažų, bet geras technines charakteristikas turinčių optinių elementų pagrindu sukurti maži lazeriai pirmiausia būtų naudojami medicinoje. Jei šis išradimas, kaip planuojama, lazerio spindulio kokybę pagerintų 5-10 kartų, tai kardinaliai pakeistų mažų lazerių panaudojimo galimybes. Mes imtume gaminti optinius elementus šiems lazeriams“, – sakė V. Šakalys.

Kaip teigia FTMC Lazerinių technologijų skyriaus vyresnysis mokslo darbuotojas Tomas Tolenis, su UAB „Femtika“ vykdomas projektas skirtas naujo tipo optinių elementų, leidžiančių sumažinti galingų lazerių gabaritus, sukūrimui: „Vienas iš esminių kokybiškų mikrolazerių elementų yra erdvinis filtras. Šis komponentas leidžia pagerinti lazerio spindulio kokybinius parametrus“.

Pasak mokslininko, lazeryje dėl didelės generuojamos spinduliuotės energijos spindulio pluoštas išsiderina, t.y. energijos pasiskirstymas nukrypsta nuo Gauso formos. Šiuo metu mikrolazerinių sistemų kūrėjai naudoja arba daug vietos užimančias lęšių sistemas arba sąlyginai brangius stiklo tūryje įrašytus filtrus. Pastarasis komponentas ne tik brangus, bet ir užima papildomos vietos, kuri itin taupoma kuriant mikrosistemas.

FTMC mokslininkų buvo paprašyta surasti alternatyvų sprendimą: sukurti erdvinio filtravimo funkciją turinčią plonasluoksnę dangą. Tai leistų ne tik sumažinti bendrą elemento kainą ir gabaritus, bet ir atvertų naujas galimybes dengiant sluoksnius ant lazeryje jau esamų elementų.

Šiam tikslui pasiekti centro komanda vystys novatorišką garinimo technologiją, kuri leis tolygiai padengti daugiasluoksnę struktūrą ant periodiškai modifikuotų padėklų. Projekto metu bus testuojamos kelios dangų nusodinimo technologijos ir kuriamos naujos metodikos. Šiuos darbus tikimasi atlikti iki 2020 metų pabaigos.

„UAB „Femtika“ turi didžiulę patirtį nanostruktūrų formavimo technologijose, o FTMC sukurta dengimo technologija leistų ženkliai padidinti šių nanostruktūrų funkcionalumą ir pridėtinę vertę. Įgyvendinus projektą lazerinių sistemų kūrėjai galės formuoti mažesnių gabaritų ir geresnės kokybės sistemas“, – sakė T. Tolenis. Anot jo, tai bus naudinga visiems lazerinių sistemų gamintojams tiek Lietuvoje, tiek užsienyje.

FTMC Optinių dangų laboratorija turi daugiametę patirtį dangų vystymo technologijų srityje, o šiuo metu joje dirba šeši mokslininkai ir penki doktorantai. Šioje laboratorijoje jau anksčiau išvystytos technologijos yra sėkmingai naudojamos optinius komponentus gaminančiose Lietuvos įmonėse: „Altechna“, „Optolita“, „Optoman“ ir kt.

„Tai įrodo, kad Lietuvoje esančių mokslininkų ir verslininkų bendradarbiavimas atveria galimybes kurti pasaulinio lygio novatoriškus sprendimus auštosioms technologijoms. Puikus pavyzdys yra jonapluoščio dulkinimo technologija. Pirmasis įrenginys Lietuvoje buvo įsigytas FTMC, kuriame buvo išvystyta dangų formavimo technologija naudojant šį įrenginį.

Šių tyrimų pagrindu Lietuvoje yra jau papildomi penki įrenginiai optinių dangų formavimui trijose skirtingose įmonėse. Tai – puikus mokslo ir verslo bendradarbiavimo pavyzdys“, – sakė T. Tolenis.

Tiltus tarp mokslo ir verslo tiesia Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūra (MITA). Šiuo metu MITA vykdo komunikacijos kampaniją „Mokslo žinios – verslo sėkmei“, kuri finansuojama ES struktūrinių ir investicinių fondų lėšomis.

Šaltinis: Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūra.

Pasidalinkite savo nuomone

Jūsų el. pašto adresas nebus publikuojamas. Privalomi laukai pažymėti*

icon-search icon-time icon location