Pažangiosios medžiagos – Lietuvos ir užsienio rinkoms

Lengvasis betonas su  polistireninio putplasčio gamybos atliekomis, pasižymintis geromis  izoliacinėmis ir mechaninėmis savybėmis, ar ugniai atsparios medžiagos.  Įvairioms sritims – nuo farmacijos iki agrochemijos - sintetinami  biologiškai aktyvūs junginiai ir naujos medžiagos, pritaikomos  revoliuciją elektronikos pramonėje sukėlusiems organiniams šviestukams  (OLED).  Mokslas padeda verslui judėti į priekį, ir dažnu atveju pažangiosios medžiagos yra inovacijų variklis.

Kanapių plokštės, žaliasis betonas

Vilniaus Gedimino technikos universiteto  (VGTU) Statybinių medžiagų instituto direktorius dr. Rimvydas Stonys  pabrėžė didelę vykdomų tyrimų ir teikiamų paslaugų įvairovę. Mokslininkų  darbai orientuoti į Lietuvos pramonės įmones, jų rezultatų gerinimą ir  galiausiai – į tarptautiškumo didinimą. Kuriamos naujos kartos  medžiagos, žaliosios technologijos, medžiagų gamybos būdai bei  pritaikymo technologijos. 

Autoklavinis akytasis betonas, ugniai  atsparus betonas su grafeno oksido priedu ar taikant žaliąsias  technologijas sukurtas lengvasis betonas - tik dalis VGTU Statybinių  medžiagų instituto pasiūlytų naujovių.  Sukurta ir tobulinama visa gama  naujų medžiagų, į kurių sudėtį įeina biokuro, medicininių ar komunalinių  atliekų deginimo pelenai ir kitokios atitinkamai apdorotos atliekos.   Pavyzdžiui, vadinamasis žaliasis betonas sukurtas naudojant pelenus,  senų padangų kordus, gelžbetoninių atliekų užpildą.

Iš vilnos verpalų gamybos atliekų ir  kitų atsinaujinančių gamtos išteklių, nenaudojant iškastinių žaliavų,  gaminami termoizoliaciniai dembliai ir plokštės. Jie gali būti skirti ir  vidaus, ir išorės sienų izoliacijai. Dar vienas inovatyvus produktas -   pluoštinių kanapių plaušo plokštės. Taip pat kuriami blokeliai su  kanapių spalių užpildu, izoliacinėmis ir konstrukcinėmis savybėmis  atitinkantys šiuolaikinius reikalavimus.

Gerai išplėtota keramikos sritis – ne  tik pačios medžiagos kūrimas, bet ir jos gamybos būdai. Pavyzdžiui,  šalčiui atspari keramika ar keramikos gaminiai su smulkiadispersiniu  priedu. Sukurta ir kompozitinių priedų įvairiems gaminiams. Vienas jų -  kompozitinio kvarco pagrindu sukurtas priedas, lemiantis įvairių  apsauginių barjerų formavimąsi veikiant šarminiams junginiams.

“Tai ypač aktualu pastaruoju metu, kai  Lietuvoje suintensyvėjo kogeneracinių jėgainių, komunalinių atliekų  deginimo įrenginių statyba. Naudojamos medžiagos nėra ilgaamžės, todėl  mokslininkai tarptautiniu lygiu sprendžia jų ilgaamžiškumo didinimo  problemą”, - sakė VGTU Statybinių medžiagų instituto direktorius.

Bendradarbiaujant su Lietuvos pramonės  ir gamybos įmonėmis, panaudojamos net jų gamybos atliekos, kurios vėl  grąžinamos į technologinį procesą. Taip prisidedama prie žiedinės  ekonomikos plėtros.

Auginamas OLED potencialas

Kauno technologijos universiteto (KTU)  Cheminės technologijos fakulteto Polimerų chemijos ir technologijos  katedros tyrėjai, vadovaujami prof. Juozo Vido Gražulevičiaus, yra  susitelkę į medžiagas, kurios naudojamos organinei elektronikai,  tiksliau - optoelektronikai, ir yra pritaikomos organiniams šviestukams (angl. Organic  Light Emitting diode, OLED). Su OLED technologijomis yra susiję ir  pagrindiniai pastaruoju metu vykdomi Europiniai ir nacionaliniai  projektai.

Kaip pasakojo dr. Audrius Bučinskas,  organiniai šviestukai integruojami į nemažai dabartinių elektronikos  produktų: nuo naujos kartos televizorių iki išmaniųjų telefonų, turinčių  OLED tipo ekranus.  Vaizduoklių matricose įdarbintos organinės  medžiagos skleidžia regimąją šviesą ir prisideda formuojant vaizdinę  informaciją. Manoma, kad per ateinančius penkerius metus vis drąsiau į  rinką žengs ir naujos kartos interjero bei eksterjero apšvietimo  įrenginiai, kurių veikimas paremtas efektyvia OLED technologija.  Pasaulyje ypač daug į tai investuoja LG electronics kompanija, kuri  kelerių metų bėgyje planuoja pastatyti ir naują gamyklą.

KTU tyrėjų grupė taip pat  bendradarbiauja su užsienio įmonėmis, kurių veikla susijusi su OLED  technologija, t.y. organinių medžiagomų sintezė ir įdarbinimas  organiniuose šviestukuose.  Pavyzdžiui, jau keletą ES projektų ši grupė  sėkmingai įgyvendino kartu su “Samsung” dukterine kompanija Europoje  “Novaled”.  Viename jų buvo kuriamas mėlyną šviesą skleidžiančios  panelės prototipas.  Kalbant apie apšvietimą reikėtų pabrėžti, kad  mėlyna spalva yra svarbi baltos šviesos komponentė.

“Susintetiname ir prietaisuose  įdarbiname daugybę organinių medžiagų ir ieškome, kurios būtų  efektyvesnės, stabilesnės, pigesnės bei ekologiškesnės. Auginame savo  potencialą, - sakė dr. A. Bučinskas. - Organiniai šviestukai nuolat  tobulinami, šalinant trūkumus, panaudojant privalumus.  Lyginant su  neorganinio tipo LED technologija OLED turi nemažai privalumų: spalvų  gama, ryškumas, lankstumas, lengvumas, plonumas ir energijos sąnaudos.  Negalima nepaminėti ir vieno iš trūkumų – tai mėlynos spalvos organinių  šviestukų ilgaamžiškumas. Ties tuom yra intensyviai dirbama ne tik mūsų  grupėje, tačiau ir visame pasaulyje.”

Daugiau, greičiau, pigiau

Lietuvos sveikatos mokslų universiteto  (LSMU) tyrėjo Liudo Šlepiko įkurtas startuolis UAB “Synhet” sintetina  naujas biologiškai aktyvias medžiagas. Sintezės procesas gana sudėtingas  ir lėtas. Taip pat ilgai trunka junginių gryninimas.

“Mūsų įmonės misija - gauti junginių kuo  daugiau, kuo pigiau ir per kuo trumpesnį laiką - pabrėžė L. Šlepikas. –  Taikydami naujausias technologijas galime per trumpą laiką optimizuoti  reakcijų sąlygas, nustatyti priemaišas junginiuose ir, remdamiesi  gautais rezultatais, padidinti išeigą bei sumažinti priemaišų.”

UAB “Synhet” klientai – užsienio  kompanijos iš visos Europos, taip pat Amerikos, Kanados, Australijos,  net Kinijos ir Pietų Korėjos. Iš jų gauna užsakymus susintetinti kokį  nors specifinį biologiškai aktyvų junginį. Tarp užsakovų – ir tokios  kompanijos kaip farmacijos įmonė “Novartis” ar agrochemijos ir  biotechnologijų milžinė “Monsanto”.

“Lygia greta siekiame, kaip per  trumpesnį laiką gauti kuo daugiau junginių.  Tada atpigtų jų gavyba ir  galėtume pasiūlyti pasauliui milijonus naujų organinių medžiagų.  Pritraukę investicijų naujoms technologijoms galėtume pereiti į kitą  lygį”, - patikino UAB “Synhet” vadovas.

Patentuotos technologijos

Lietuvos energetikos instituto (LEI)  Vandenilio energetikos technologijų centras įgyvendina ne vieną  projektą, susijusį su pažangių medžiagų kūrimu. Inovatyviai vandenilio  saugojimo technologijai - metalo hidridų sintezei - gautas Europos  patentas.  Dar vienam Europos patentui - gama aliuminio oksido sintezės  technologijai panaudojant plazmoje aktyvuoto aliuminio ir vandens  reakciją - pateikta paraiška.

 “Stengiamės kurti tokias inovatyvias  medžiagas, kurios būtų tinkamos vandeniliui saugoti ir išsaugotų kuo  didesnį procentinį jo kiekį, - sakė LEI Vandenilio energetikos  technologijų centro mokslo darbuotojas dr. Marius Urbonavičius. – Mūsų  sukurtas metalų ir jų lydinių hidrinimas skiriasi nuo kitų tyrėjų  taikomų būdų priversti metalą absorbuoti vandenilį. Dažniausiai  naudojami katalizatoriai – platina ar paladis - labai brangūs metalai.  Mes panaudojome nikelio dalelių nanoklasterius.”

Vandenilis gali būti naudojamas elektros  energijai gaminti.  Ieškant švaresnesnių alternatyvų, ši kryptis labai  perspektyvi. Todėl vandenilio saugojimo sistemos nuolat tobulinamos.

“Tačiau saugoti vandenilį bet kuriuo  atveju - ar būtų slėginė ar kriogeninė sistema, ar metalo hidridas -   gana brangu. Mums kilo idėja, kodėl vandenilis negalėtų būti tiekiamas  pagal poreikį, išskiriamas, kai reikia, reakcijos su aliuminio  milteliais iš vandens metu. Kad aliuminio milteliai reaguotų su  vandeniu, jų paviršių modifikavome taikydami žematemperatūrės plazmos  technologiją”, - pasakojo tyrėjas.

Šio proceso metu susidaro ir šalutinis  produktas - aliuminio hidroksidas. Nuspręsta jį paversti gama aliuminio  oksidu. Jis yra netoksiškas ir turi labai didelį savitąjį paviršiaus  plotą. Todėl medžiaga galėtų būti naudojama kaip katalizatorių nešėja,  tiktų išmetamosioms dujoms, vandeniui valyti ar išgaunamos naftos  perdirbimo procesuose.

“Susintetinome labai švarią medžiagą ir  galime kontroliuoti sintezę, - pabrėžė dr. M. Urbonavičius.   -Pagrindinis privalumas, kad procesas, palyginti su cheminiais  metodais, yra nesudėtingas ir gana nebrangus.”

Mokslo, inovacijų ir technologijų  agentūros  (MITA) kuruojamas atviras mokslinių tyrimų ir eksperimentinės  plėtros tinklas "OPEN R&D Lietuva", subūręs visus valstybinius  universitetus, mokslinių tyrimų institutus, mokslo ir technologijų  parkus bei atviros prieigos centrus, padeda susitikti moderniausias  technologijas plėtojantiems Lietuvos tyrėjams su mūsų šalies ir užsienio  verslininkais, skatina jų bendradarbiavimą.  MITA  įkurtas "OPEN  R&D Lietuva" tinklo Kontaktų centras, veikiantis vieno langelio  principus, padeda verslui greičiau surasti tinkamus žmones mokslo  institucijose, sužinoti, kur galima užsisakyti reikalingas paslaugas,  sudaro galimybes individualiems susitikimams. Užtenka elektroniniu paštu  atsiųsti užklausą, ir pateikiamas atsakymas, su kuo toliau reikėtų  bendrauti. 

Šaltinis: Mokslo. inovacijų ir technologijų agentūra.