Mėnuo: 2025 kovo

VU mokslininkų publikacija prestižiniame „Nature Reviews Methods Primers“ žurnale

Vilniaus universiteto Lazerinės nanofotonikos grupė, vadovaujama prof. Mangirdo Malinausko (Vilniaus universitetas, Fizikos Fakultetas, Lazerinių tyrimų centras), publikavo mokomojo pobūdžio straipsnį apie teorinius ir praktinius lazerinės 3D daugiafotonės litografijos (angl. Multiphoton 3D Lithography) pagrindus bei taikomas metodikas.

Nature Reviews Methods Primers“ – tai prestižinis recenzuojamas mokslinis žurnalas, skelbiantis išsamius metodologinius vadovus įvairiose gamtos mokslų ir inžinerijos srityse. Žurnalo poveikio rodiklis (EN: impact factor) – 50.1.

Šis vadovas buvo paskelbtas žurnale kartu su dvifotonės polimerizacijos pradininku prof. Shoji Maruo (Yokohamos universitetas), korifėjumi prof. Georg von Freyman (Kaizerslauterno unversiteras) bei prof. Julia Greer (Kalifornijos technologijos institutas). Tarp autorių taip pat – Dr. Edvinas Skliutas (Fizikos fakulteto alumnas) bei aktyvi jaunoji mokslininkė Dr. Greta Merkininkaitė (Chemijog ir Geomokslų fakultetas, VU). Visų autorių suminė patirtis šioje srityje viršija 100 metų.

Kas yra daugiafotonė 3D litografija ir kur ji taikoma?

Daugiafotonė 3D litografija – tai pažangi 3D spausdinimo technologija, leidžianti kurti itin mažas ir  laisvos formos mikro- bei nanostruktūras, kurių neįmanoma pagaminti naudojant įprastas litografijos ar kitas adityvaus formavimo technologijas. Ši technologija pagrįsta specialaus skysto fotopolimero kietinimu lazeriu (naudojant dviejų arba daugiau fotonų sugertį). Kadangi šis fotofizikinis mechanizmas vyksta tik labai mažame tūryje (fokuso židinyje),  tai lokalizuojama ir fotocheminė reakcijos (polimerizacija). Skenuojant lazerio pluoštą ar judinant bandinį trimatėje erdvėje, suformuojamos beveik neribotos geometrijos sudėtingos mikrostruktūros, sudarytos iš ≈ 100 nm vokselių (erdvinių pikselių).

Daugiafotonė 3D litografija plačiai taikoma įvairiose aukštųjų technologijų pramonės šakose. Biomedicinoje ji naudojama kuriant mikroporėtus karkasus ląstelių auginimui ar implantavimui,  lokalizuotus ir valdomo vėlinimo vaistų pristatymo nanosistemas. Optikoje ir fotonikoje ši technologija leidžia gaminti itin preciziškus mikro-optinius elementus ir iš jų sudarytus sudėtinius 3D komponentus, tokius kaip nanolęšiai ar šviesolaidžių jungtys. Mikrofluidikoje ji taikoma gaminant laboratorijas „ant mikroschemos“ (Lab-on-a-Chip) medicininiams tyrimams ir analizėms. Elektronikos pramonėje daugiafotonė litografija leidžia kurti naujos kartos itin mažus jutiklius ir mikroschemas, o mechaninėse sistemose – gaminti mikrovariklius ir sudėtingas mikromechanines konstrukcijas. Kitaip sakant technologija naudinga ten, kur reikalingi trimačiai ir mikro- ar nano-dariniai iš įvairių medžiagų.

 

//ltoptics.org/wp-content/uploads/2025/03/3D-Structures-on-Fiber-Tip-700x438-1.jpg

3D Structures on Fiber Tip. Source: FEMTIKA

Publikacijos reikšmė mokslui ir pramonei

Publikuota įvadinė apžvalga apima geriausią eksperimentavimo praktiką, paplitusius analizės metodus, aktualius taikymus bei ateities tendencijas. „Tokia publikacija suteikia visą reikalingą informaciją, padedančią įvertinti, pritaikyti ir įdiegti pažangiausią lazerinio 3D spausdinimo metodą savo laboratorinėje aplinkoje. Esu tikras, kad ji bus naudojama kaip edukacinė medžiaga VU ir už VU ribų paskaitų metu“, - teigia M. Malinauskas. Tikimasi, jog tai dar labiau paspartins šios technologijos vystymą mokslinėse laboratorijose ir diegimą aukštųjų technologijų įmonėse.

Lietuvoje jau veikia kelios pirmaujančios įmonės, dirbančios su daugiafotone 3D litografija/polimerizacija ir kuriančios šiam procesui pritaikytas lazerines mikroapdirbimo stakles – Femtika, Workshop of Photonics, Vital3D Technologies, Akoneer. Glaudus mokslininkų ir pramonės bendradarbiavimas paspartina mokslinių žinių komercializavimą, o tai padeda didinti pramonės konkurencingumą globaliame inovacijų pasaulyje. Tikimasi, kad toliau vystomas bendradarbiavimas ir straipsnio įžvalgos, prisidės prie pramonės stiprėjimo ir naujų produktų kūrimo, kurie atvers galimybes įmonėms užimti lyderio pozicijas tarptautinėje rinkoje.

Moksliniai tyrimai ir studijos Vilniaus universitete

Vilniaus universiteto, Fizikos fakulteto, bakalauro, magistro ir doktorantūros pakopų studentai turi galimybę šia tema klausytis paskaitų ir atlikti praktinius darbus laboratorijoje.

 


Multiphoton 3D lithography: Nat Rev Methods Primers 5, 15 (2025). https://doi.org/10.1038/s43586-025-00386-y

Vizuali vadovo santrauka: Multiphoton 3D lithography | Nature Reviews Methods Primers

Laisvai skaitomas dokumentas internete: https://rdcu.be/edoxN

Lazerinės nanofotonikos grupės internetinė svetainė: Laser nanophotonics group - Faculty of Physics

LinkedIn profilis: Laser Nanophotonics Group | LinkedIn

Lietuviški lazeriai krašto gynyboje: inovacijos ir ateities perspektyvos

Lietuva – viena iš pasaulinių lazerių pramonės lyderių, o šios technologijos vis dažniau pritaikomos ir karinėje srityje. Ekspertai pabrėžia, kad lazeriai gali atlikti svarbų vaidmenį įvairiose gynybos srityse – nuo žvalgybos ir taikinių žymėjimo iki elektroninių sistemų trikdymo bei net tiesioginės energijos ginklų kūrimo.

Lietuvos pozicija lazerių rinkoje

Vilniaus universiteto fizikos fakulteto daktaras Vytautas Jukna teigia, kad Lietuva jau dabar yra viena iš pasaulinių lazerių technologijų lyderių. „Lazeriai yra naudojami daugelyje pramonės sričių – nuo medžiagų apdirbimo iki kosmoso tyrimų. O tai, kad mūsų šalies lazerių sektorius išsiskiria pažangiomis technologijomis, leidžia mums plėsti galimybes ir gynybos sektoriuje“, – sako mokslininkas.

Šiuo metu apie 90 % lietuviškų lazerių eksportuojama į tarptautines rinkas, tačiau pašnekovo teigimu, investicijos į vietinių įmonių ir mokslinių tyrimų finansavimą galėtų padėti Lietuvai dar labiau įsitvirtinti šioje srityje. „Plėtojant lazerių ekosistemą ir investuojant į talentų ugdymą bei naujas technologijas, Lietuva gali dar labiau išplėsti savo vaidmenį pasaulinėje lazerių pramonėje“, – priduria dr. V. Jukna.

Lazeriai gynybos pramonėje

Lazerių potencialą karinėje srityje įžvelgia ir įmonės „Lidaris“ vadovas, fizikos mokslų daktaras Andrius Melninkaitis. Anot jo, Lietuvoje kuriami aukštos kokybės femtosekundiniai, pikosekundiniai ir nanosekundiniai lazeriai gali būti pritaikomi krašto gynybos reikmėms. „Lazerinės technologijos atveria naujas galimybes tiek žvalgybai, tiek ginklų sistemoms, tiek gynybai nuo įvairių grėsmių. Pavyzdžiui, lazeriai gali būti naudojami kaip tiesioginės energijos ginklai, galintys neutralizuoti dronus, arba kaip pažangios ryšio sistemos, perduodančios jautrią karinę informaciją“, – aiškina dr. A. Melninkaitis.

Kariuomenės susidomėjimas ir investicijos

Technologijų pažanga skatina ir Lietuvos kariuomenę ieškoti inovatyvių sprendimų. Gynybos resursų agentūra prie Krašto apsaugos ministerijos pažymi, kad lazeriai jau dabar naudojami taikinių žymėjimui, elektroninių sistemų trikdymui, navigacijai bei informacijos perdavimui. „Lietuvos lazerių sektoriaus įmonės sėkmingai įsilieja į Europos gynybos fondo projektus. Pavyzdžiui, „Altechna Sensing“ dalyvauja iniciatyvoje, kurios tikslas – sukurti didelės galios (iki 100 kW) lazerinį ginklą“, – teigia agentūros atstovai.

Vienas iš Lietuvos kariuomenės vykdomų projektų – „Lazerinė komunikacija tarp laivų“, kurį kartu su Fizinių ir technologijos mokslų centru vysto startuolis „Astrolight“. Ši sistema galėtų pagerinti Karinių jūrų pajėgų ryšį ir sustiprinti jų operacinius pajėgumus.

Nepaisant didelio lazerinių technologijų potencialo, jų pritaikymas karinėje srityje susiduria ir su iššūkiais. „Lazerinės sistemos reikalauja daug energijos ir yra jautrios aplinkos sąlygoms, todėl jų integracija į gynybos sistemas turi būti gerai apgalvota ir nuolat tobulinama“, – sako Gynybos resursų agentūros atstovai.

Ateities perspektyvos

Augantis Lietuvos lazerių sektorius ir aktyvus dalyvavimas tarptautiniuose gynybos projektuose rodo, kad šalies mokslas ir verslas gali tapti svarbiais žaidėjais šiame sektoriuje. Investicijos į talentų ugdymą ir mokslinius tyrimus ne tik sustiprins nacionalinį saugumą, bet ir padės Lietuvai įsitvirtinti kaip inovatyviai technologijų valstybei.

📖 Daugiau skaitykite: TV3 straipsnis

Startuoja LASER-PRO: Mokslo ir pramonės sąveika Europos aukštųjų technologijų ateičiai formuoti

Konsorciumas, sudarytas iš 18 partnerių iš Čekijos, Lietuvos ir Ukrainos, pradėjo ambicingą projektą, skirtą transformuoti Europos aukštųjų technologijų pramonę, naudojant pažangias lazerines technologijas. Siekiant oficialiai pradėti projektą, konsorciumo nariai susitiko įžanginiame susitikime HiLASE centre, Dolní Břežany mieste, kur aptarė strateginę projekto kryptį, pagrindinius tikslus ir bendradarbiavimo struktūrą ateinantiems metams.

Viešas LASER-PRO startas

LASER-PRO iniciatyva buvo oficialiai pradėta 2025 m. kovo 3–4 d. vykusio susitikimo metu HiLASE centre, Čekijoje. Renginyje dalyvavo visi konsorciumo nariai ir pagrindiniai suinteresuoti asmenys, kurie aptarė projekto viziją, struktūrą ir veiklos planą.

Viešąją susitikimo dalį pradėjo Čekijos mokslų akademijos Fizikos instituto direktorius Michael Prouza. Taip pat kalbas sakė: Centrinės Bohemijos regiono gubernatorė P. Pecková, Čekijos Respublikos mokslo, tyrimų ir inovacijų viceministrė J. Havlíková, Čekijos Respublikos pramonės konfederacijos viceprezidentas R. Špicar, Čekijos užsienio reikalų ministerijos Ekonominės ir mokslo diplomatijos departamento direktoriaus pavaduotoja H. Schulzová, Lietuvos ambasadorius Čekijoje R. Kačinskas, Čekijos technikos universiteto Branduolinių mokslų ir fizinės inžinerijos fakulteto profesorė H. Jelínková, Čekijos Respublikos pramonės ir prekybos viceministras P. Očko.

Susitikimą užbaigė strateginiai pramoniniai partneriai ir mokslo atstovai: K. Polák („Crytur“), M. Lorenc („ONSEMI“), T. Tethal („IQS Group“), G. Račiukaitis (FTMC – Fizinių ir technologijos mokslų centras), T. Mocek (HiLASE Center), pristatęs projekto viziją, pagrindinius tikslus ir numatomą poveikį.

Po viešosios sesijos konsorciumo nariai dalyvavo specialiose darbo sesijose, kuriose daugiausia dėmesio buvo skiriama strateginiams ir techniniams projekto aspektams, įskaitant:

  • Kompetencijos centro valdymas ir strateginis augimas
  • Bendri mokslinių tyrimų ir inovacijų projektai
  • Švietimas, mokymas ir plėtra
  • Mokslo ir verslo bendradarbiavimas
  • Inovatyvių įmonių ekosistema
  • Mentorystės programa Ukrainai
  • Komunikacija ir sklaida

Dviejų dienų renginys baigėsi apibendrinamąja sesija. „LASER-PRO nėra tik dar vienas ES finansuojamas projektas – tai strateginis judėjimas, keičiantis Europos lazerinių technologijų kraštovaizdį. Skatindami tarpvalstybinį bendradarbiavimą ir spartindami lazerinių technologijų komercializavimą, sukursime Europos lazerinių inovacijų centrą, kurio centras bus Vidurio Čekija ir Lietuva, – sakė HiLASE centro vadovas ir LASER-PRO projekto koordinatorius Tomáš Mocek.

PROJEKTO APŽVALGA

Čekijos HiLASE centro ir Lietuvos FTMC vadovaujamas projektas LASER-PRO (Pažangios lazerinės technologijos tvariai Europos gerovei užtikrinti) yra reikšminga iniciatyva, parodanti tarpvalstybinio bendradarbiavimo galią.

Pabrėždamas tarpvalstybinio bendradarbiavimo transformacinį potencialą, Gediminas Račiukaitis, FTMC Lazerinių technologijų skyriaus vadovas, Lietuvos lazerių asociacijos prezidentas, pabrėžė tarptautinės partnerystės svarbą skatinant technologinę pažangą: „Mūsų konsorciumas yra pavyzdys, kaip tarptautinis bendradarbiavimas gali lemti revoliucines inovacijas. Pasitelkdami LASER-PRO ne tik paspartinsime lazerinių technologijų diegimą visoje Europoje, bet ir sustiprinsime savo partnerių iš Ukrainos gebėjimus, leisdami jiems integruotis ir sėkmingai veikti Europos Inovacijų ekosistemoje.“

 

Lazeriai: Europos pramonės augimo ir klestėjimo skatinimas

Lazeriai, „XXI amžiaus super-įrankiai“, keičia įvairias pramonės šakas – nuo gamybos iki sveikatos priežiūros ir kosmoso. LASER-PRO suteikia Europai unikalią galimybę panaudoti pažangias lazerių technologijas energijos vartojimo efektyvumui, tvariai gamybai ir pasauliniam konkurencingumui didinti.

Kompetencijos centrai: Inovacijų pažanga visoje Europoje

Programos „Horizontas Europa“ iniciatyva „Kompetencijos centrai“ stiprina mokslinių tyrimų ir inovacijų ekosistemas, sujungdama regionus per pažangų mokslą ir pramonę. Ja siekiama:

  • kurti pasaulinio lygio inovacijų ekosistemas besivystančiuose regionuose,
  • skatinti ilgalaikį akademinės bendruomenės ir pramonės bendradarbiavimą,
  • suteikti mokslininkams, verslininkams ir specialistams pažangiausių įgūdžių,
  • skatinti ekologiškus, skaitmeninius ir išmaniuosius sprendimus tvariai pramonės transformacijai.
Pagrindinės mokslinių tyrimų ir inovacijų sritys

Projektas LASER-PRO yra orientuotas į kelias svarbiausias mokslinių tyrimų sritis:

  • Tvari gamyba – medžiagų apdorojimo optimizavimas ir atliekų mažinimas naudojant ultratrumpųjų impulsų lazerius.
  • Puslaidininkių technologija – lazerinių technologijų plėtojimas lustų gamybai ir pakuotei, atitinkant ES lustų akto reikalavimus.
  • Biomedicininės inovacijos – lazerinių sprendimų kūrimas medicinos prietaisams, implantams ir mikrofluidinėms sistemoms.
  • Skaitmeninis ir 3D spausdinimas – dizaino ir našumo gerinimas naudojant pažangias skaitmenines priemones ir 3D spausdinimą lazerinių sistemų kūrime.

Atsižvelgdama į regioninius ir nacionalinius pramonės poreikius, LASER-PRO sukurs išsamią inovacijų strategiją, įskaitant bandomuosius projektus ir naujas mokymo programas, skirtas naujajai tyrėjų, inžinierių ir verslininkų kartai. Be to, įgyvendinant projektą bus remiamos pradedančiosios įmonės, šalutinės įmonės ir MVĮ, kad jos galėtų panaudoti lazerių technologijas rinkos konkurencingumui didinti.

LASER-PRO Konsorciumas

Projektą įgyvendina tarptautinė partnerystė:

Renata Liubinavičė, Inovacijų agentūros Lietuva projektų vadovė, pabrėžė: „plėtodami inovatyvias iniciatyvas, tokias kaip LASER-PRO, siekiame sustiprinti Europos poziciją kaip pasaulinės lazerinių technologijų lyderės, skatinti tvarų pramonės augimą ir stiprinti regioninį bendradarbiavimą.“

Savo įsipareigojimą inovacijoms ir partnerystėms patvirtino ir Oleksandra Falchuk, Lvivo politechnikos nacionalinio universiteto Mokslo parko projektų vadovė, pabrėždama projekto svarbą: „Lvivo politechnikos nacionalinio universiteto Mokslo parkas siekia sujungti akademinę bendruomenę, pramonę ir valdžios institucijas, skatindamas žinių perdavimą, remdamas startuolius ir mentorystę inovatoriams. Per LASER-PRO mes siekiame sustiprinti Ukrainos poziciją lazerinių technologijų srityje, stiprinti mūsų inovacijų ekosistemą ir plėsti bendradarbiavimą su Europos partneriais, skatindami tvarų vystymąsi ir naujas verslo galimybes.“

Europos pramonės konkurencingumo stiprinimas

LASER-PRO projektas padės pertvarkyti Europos pramonės kraštovaizdį:

  • Skatindamas ekologišką ir efektyvesnę gamybą;
  • Perduodamas žinias mažoms ir vidutinėms įmonėms bei startuoliams;
  • Stiprindamas Europos, kaip pasaulinės lyderės fotonikos ir lazerių technologijų srityje, pozicijas.

LASER-PRO formuoja lazerių technologijų ir pramonės inovacijų ateitį, sutelkdama visos Europos patirtį. Įgyvendinant kompetencijos centrų iniciatyvą, stiprinamas mokslinių tyrimų institucijų, pramonės lyderių ir technologijų pionierių bendradarbiavimas, skatinant pažangą, kuri didina Europos konkurencingumą pasaulyje. Skatindama pažangiausius sprendimus ir tvarią pramonės praktiką, LASER-PRO ne tik keičia aukštųjų technologijų sektorių, bet ir kuria atsparią ir inovacijomis grindžiamą ekonomiką ateities kartoms.