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.