Pačios „karščiausios“ medžiagos dabartinėje fizikoje: nuo didžiulių inovacijų energetikoje iki tikro nematomo apsiausto

Palyginus su kitais profesoriais, dirbančiais NJMMI, turiu gana mažą, bet užtat labai tarptautinę komandą: dirbu kartu su mokslo daktaro laipsnį įgijusiais tyrėjais iš Prancūzijos, Irano, Kinijos, Indijos.

– Kaip apibūdintumėte savo patirtį, dirbant nepriklausomu mokslininku vienoje prestižiškiausių Japonijos mokslo institucijų?

– Darbas NJMMI nėra vien tik naujų medžiagų kūrimas ar patentų paraiškų pildymas. Vienas iš pagrindinių tikslų dirbant šiame institute yra studentų kuravimas, mokymas ir jų kritinio mąstymo įgūdžių ugdymas.

NJMMI studentus priima į apmokamas stažuotas ne ilgesniam kaip 90 dienų laikotarpiui, į kurias kandidatuoti kviečiame ir KTU studentus. Japonijos mokslo populiarinimo bendruomenė (angl. Japan Society for the Promotion of Science, JSPS) taip pat siūlo po-doktorantūros mokslinių tyrimų stipendijas 1-2 metų laikotarpiui. Japonijos vyriausybė nuolat kviečia studentus, doktorantus iš viso pasaulio mokslinius tyrimus atlikti jų šalyje.

Man, kaip tyrėjui, labiausiai imponuoja tai, kad mokslininkai yra atvirų pažiūrų žmonės, tačiau studentai turi suprasti, kad dirbant šį darbą reikia priprasti prie to, jog dažnai tenka klysti. Tai reiškia, kad gamtą ir jos išteklius yra sunku suprasti, ir tam reikia didelio nuolankumo.

– Kas išskiria NJMMI iš kitų panašaus profilio mokslo institucijų visame pasaulyje?

– NJMMI mokslininkai dirba su labai įvairiomis medžiagomis. Pavyzdžiui, kai kurie Instituto tyrėjai kuria naujas aukštos temperatūros superlaidžias medžiagas, praleidžiančias elektros energiją be pasipriešinimo. NJMMI taip pat turi stipriausią branduolinio magnetinio rezonanso (BMR) spektroskopą pasaulyje.

BMR veikimas yra panašus į magnetinio rezonanso tomografijos (MRT) technologiją, kuri naudojama neskaidriems organizmo dariniams atvaizduoti bei jų patologiniams pokyčiams nustatyti, pavyzdžiui – įvairiems augliams. Savo institute pasitelkiame BMR molekulių struktūros nustatymui.

Be to, Tarptautiniame medžiagų nanoarchitektonikos centre bandome kurti mano jau minėtas medžiagas iš „apačios į viršų“. Tam tikra prasme mūsų darbas, siekiant sukurti medžiagas ir prietaisus, prilygsta architekto darbui projektuojant pastatą.

– Lyginant su NJMMI, kaip vertinate KTU „Santakos” slėnį, kuriame neseniai lankėtės?

– Iš tiesų, pirmą kartą lankiausi Lietuvoje ir Kaune. KTU „Santakos“ slėnis man padarė stiprų pirmąjį įspūdį. Manau, kad tai – labai modernus mokslo centras su pažangiais įrenginiais ir profesionaliais darbuotojais.

KTU Medžiagų mokslo instituto direktorius Sigitas Tamulevičius mane priėmė labai šiltai, skyrė daug dėmesio ir pastangų, organizuojant mano vizitą. Pastebėjau, kad jo komandos tyrėjai labai kompetentingi ir šauniai dirba. KTU „Santakos“ slėnis – tai puiki vieta atlikti mokslinius tyrimus.

– Kaip toliau vyks jūsų ir KTU bendradarbiavimas?

– Kartu su KTU Medžiagų mokslo institutu vykdomi tyrimai einasi kuo puikiausiai. Mūsų tikslas yra ir toliau išlaikyti veiksmingą ir efektyvų darbą, kad būtų pasiekti geriausi rezultatai.

Kai sugrįšiu į Lietuvą kitais metais, planuoju kartu su savimi pasikviesti ir keletą savo kolegų iš NJMMI. Projekto įgyvendinimas bendradarbiaujant su KTU man suteikia galimybę susitikti su naujais žmonėmis, keistis informacija ir praktinėmis žiniomis, išmokti naujų dalykų ir atrasti dar daugiau potencialių bendradarbiavimui sričių tarp NJMMI ir KTU.

– NJMMI atliekate mokslinius tyrimus, susijusius su nanokristalais. Ką bandote pasiekti?

– Kartu su mano tyrėjų grupe bandome sukurti įvairių formų nanokristalus bei sukonstruoti didesnes medžiagas, naudojant nanokristalus kaip „statybinius blokus“, tokiu būdu kontroliuojant jų formą ir dydį.

Viena iš pirminių mano idėjų šiems nanokristalams buvo panaudoti juos kaip biojutiklius. Anuomet JAV kariuomenė buvo suinteresuota vystyti jutiklį, kuris galėtų aptikti chemines medžiagas ir net tokias infekcines ligas kaip juodligė. Visgi, egzistuoja žymiai paprastesnių ir tradiciškesnių šių jutiklių panaudojimo būdų. Išmatavus ir aptikus tam tikrus baltymus kraujyje, panaudojimas galimas įvairiose medicinos srityse.

– Įvardinkite keletą savo karjeros tikslų.

– Jau apie 10 metų dirbu su metamedžiagomis – bandome sukurti metalo nanodaleles ir mažas struktūras, kurios galėtų kontroliuoti šviesą. Pavyzdžiui, šiandien mokslininkai gali sukurti naujų rūšių optinius lęšius, kurie yra tiesūs, o ne lenkti. Tai labai svarbu, nes išlenkti lęšiai turi nepageidaujamų savybių, kurios daro juos mažiau tikslius.

Žmogaus regimasis suvokimas priklauso nuo to, kaip sklindanti šviesa paliečia mūsų akis. Šviesa, „atsitrenkusi“ į paprastą medžiagą ją sugeria arba atspindi, tačiau vadinamoji metamedžiaga yra sukurta taip, kad ją pasiekusi šviesa, gali būti nukreipiama ir net formuojama.

Su metamedžiagomis dirbantys mokslininkai bando sukurti geresnes saulės baterijas ir įtaisus, kurie galėtų manipuliuoti šviesą, siekiant perduoti informaciją. Vienas iš neįprastų metamedžiagų pritaikymo būdų, susilaukiantis daug dėmesio, yra vadinamasis „maskavimo įtaisas“. Dalis mokslininkų siekia sukurti metamedžiagas, kurios galėtų nukreipti šviesą aplink objektą, kad šis taptų iš esmės nematomas. Ar ilgainiui turėsime nematomumo drabužius, kurie šiandien egzistuoja tik mokslinėje fantastikoje? Galbūt... kuriamos metamedžiagos rodo, kad tai gali būti įmanoma.