Profesorė Liudmila Nickelson: „Plazmonika – elektromagnetiniai vartai į pažangias ateities technologijas“

Balandžio 18, 2019

Viena sparčiausiai besivystančių šių dienų technologijų – plazmonika, galinti užtikrinti spartesnį elektroninių elementų veikimą. Drauge su kolegomis šią sritį analizavo Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) Elektronikos fakulteto Elektroninių sistemų katedros profesorė Liudmila Nickelson. Plazmonika, jos vaidmuo technologijų kontekste yra išsamiai aptariami neseniai išleistame L. Nickelson vadovėlyje „Elektromagnetinė teorija ir plazmonika inžinieriams“. 

Technologija spartesniems prietaisams

Plazmonika – greitai besiplečianti technologija, kuria siekiama sujungti tiek fotoninius, tiek elektroninius prietaisus, kad būtų galima užtikrinti spartesnes kompiuterines ar komunikacines sistemas ir sukurti naujos kartos biosensorius, plazmoninius lustus, funkcionuojančius kaip itin žemo nuostolio optinės jungtys, saulės šviesą į elektrą konvertuojančias fotovoltines plokštes. 

Pavyzdžiui, nauji plazmonikos prietaisai prisideda prie spartesnio interneto. Savo naujausiose prognozėse tinklo įrangos gamintoja „Cisco“ teigia, kad įdiegus plazmoniką kasmet nuo 2016 m. iki 2021 m. interneto duomenų srauto apimtys išaugs iki 3,3 trilijonų gigabaitų.

Plazmonikos vaidmuo technologijų kontekste

Profesorė L. Nickelson pastebi, kad dažniausiai naudojamos komunikacinės sistemos yra elektroniniai arba fotoniniai prietaisai. Mokslininkai teigia, kad optinės jungtys, pavyzdžiui, optinio pluošto kabeliai, gali perduoti skaitmeninius duomenis daugiau nei 1000 kartų didesniu galingumu nei elektroninės jungtys. 

„Optinio pluošto kabeliai yra maždaug 1000 kartų didesni už elektroninius komponentus, todėl abi šias technologijas sudėtinga sujungti į tą pačią grandinę. Šviesos ir metalo paviršiaus sąveika leido atsirasti naujai mokslo sričiai – plazmonikai, kuri efektyviai pašalina šių laikų technines kliūtis. Todėl nesuklysiu sakydama, kad plazmonika yra tarsi elektromagnetiniai vartai į pažangias ateities technologijas“, – pažymi profesorė.

Technologijas jungiantis tiltas

Plazmonai gali susidaryti šviesai krintant ant laidžios aplinkos paviršiaus. Tai kolektyviniai laisvųjų elektronų svyravimai laidžioje aplinkoje, pavyzdžiui, metale, kur yra didelė elektronų koncentracija. Taip pat plazmoniką galima apibūdinti tarsi tiltą, jungiantį elektronines ir fotonines technologijas.

Paviršiaus plazmonai gali būti apibūdinami kaip elektromagnetinė banga, sklindanti ties paviršiumi, esančiu ant metalo ir dielektriko (oro) ribos. „Pavyzdžiui, tokios dvi aplinkos galėtų būti auksas ar oras. Plazmoninės bangos amplitudė palaipsniui mažėja, didėjant vertikaliam atstumui nuo paviršiaus. Tai reiškia, kad paviršiaus plazmonų energija yra labiausiai koncentruota arčiau paviršiaus esančiame plote. Pažymėtina, kad šviesa, kurią sudaro nedidelė elektromagnetinės energijos dalis, yra elektromagnetinė banga, galinti sklisti net vakuume, jai nebūtina jokia aplinka“, – teigia VGTU profesorė L. Nickelson. 

Ji pažymi, kad paviršiaus plazmonų bangą sudaro viršutinė ir apatinė dalys, kurias skiria ant dviejų aplinkų ribos esantis paviršius. „Viršutinė dalis yra elektromagnetinė banga, kuri sklinda oru, o žemutinę jos dalį sudaro elektronų plazmos tankio banga, kurią suformuoja metale esantys laisvieji elektronai. Abi plazmoninės bangos dalys sklinda tuo pačiu greičiu, kuris gali būti mažesnis už šviesos greitį dielektrike“, – pasakoja profesorė. 

Taip pat mokslininkė atkreipia dėmesį į tai, kad paviršiaus plazmonų bangą galėtume įsivaizduoti kaip žirgą, risnojantį per seklius upės vandenis. Apatinė žirgo dalis yra vandenyje, sukeldama koncentriškas vandens bangas. Judančio žirgo galva sukuria oro sūkurį. Visas žirgo kūnas yra dviejose aplinkose tuo pat metu. Žirgas, kurį mes galime prilyginti plazmoninei bangai, juda pirmyn norima kryptimi kaip vientisas kūnas.

 

Galerija

Panašios naujienos

 „Minecraft“ ir verslo logistika: panašumai, apie kuriuos net nepagalvotumėte
 „Minecraft“ ir verslo logistika: panašumai, apie kuriuos net nepagalvotumėte
Kiekvienas, kuris bent kartą žaidė „Minecraft“, žino, kad vien sukaupti resursus neužtenka. Pirmiausia reikia planuoti, kur juos laikyti, kaip transportuoti, ką gaminti ir kaip efektyviai panaudoti turimus išteklius. Verslo pasaulyje vyksta tas pats, tik vietoj virtualių blokų juda milijonų eurų vertės prekės. Jeigu „Minecraft“ žaidime visas surinktas medžiagas išmėtysite skirtingose skryniose, anksčiau ar vėliau pradėsite gaišti laiką jų ieškodami. Jeigu netinkamai suplanuosite resursų naudojimą, pritrūksite svarbiausių medžiagų tada, kai jų labiausiai reikės. Panašiai veikia ir verslas. Organizacijos turi planuoti, kokių išteklių joms reikės, kada jų reikės ir kaip užtikrinti, kad jie pasiektų reikiamą vietą tinkamu laiku. „Dažnai jaunimas net nesusimąsto, kad daugelis dalykų, kuriuos jie daro žaidimuose, yra susiję su tomis pačiomis logikos ir planavimo kompetencijomis, kurios reikalingos versle. Gebėjimas planuoti, vertinti turimus išteklius ir priimti sprendimus yra svarbus tiek virtualiame pasaulyje, tiek realiose organizacijose“, – sako VILNIUS TECH Verslo vadybos fakulteto profesorė dr. Ieva Meidutė-Kavaliauskienė. Tačiau yra ir daugiau panašumų. „Minecraft“ žaidime dažnai tenka priimti sprendimus: ką statyti pirmiausia? Kur investuoti turimus resursus? Ar verta rizikuoti dėl didesnio atlygio? Kaip pasiekti tikslą sunaudojant kuo mažiau laiko ir pastangų? Panašūs klausimai kyla ir verslo pasaulyje.  Tik čia sprendimai gali turėti įtakos ne vienam žaidėjui, o visos organizacijos veiklai. Vienas netikslus sprendimas gali lemti papildomas išlaidas, veiklos trikdžius ar nepatenkintus klientus. Todėl verslo logistikoje svarbu ne tik planuoti, bet ir numatyti galimus scenarijus bei jų pasekmes. Vienas įdomiausių dalykų „Minecraft“ žaidime yra tai, kad ilgainiui nebeužtenka tiesiog kaupti resursus. Norint progresuoti, reikia kurti sistemas. Žaidėjai stato sandėliavimo sistemas, rūšiuoja išteklius, planuoja maršrutus tarp skirtingų bazių, optimizuoja procesus ir ieško būdų, kaip tą patį rezultatą pasiekti greičiau bei efektyviau.  Versle vyksta tas pats. Augančiai organizacijai nepakanka turėti gerą produktą ar paslaugą. Reikia užtikrinti, kad visi procesai veiktų kaip viena sistema. Nuo to priklauso ne tik veiklos efektyvumas, bet ir klientų pasitenkinimas, organizacijos konkurencingumas bei gebėjimas augti. „Šiuolaikinėje verslo aplinkoje vis didesnę reikšmę turi ne pavieniai sprendimai, o gebėjimas matyti visą sistemą. Būtent todėl verslo logistikoje svarbu suprasti, kaip tarpusavyje susiję skirtingi procesai ir kaip vienas sprendimas gali paveikti visą organizaciją“, – sako prof. dr. Ieva Meidutė-Kavaliauskienė. Dar vienas panašumas – netikėtumai. Kiekvienas „Minecraft“ žaidėjas žino, kad planus gali sugriauti netikėtai pasirodę monstrai, prarasti resursai ar klaidingai priimti sprendimai. Tuomet tenka greitai prisitaikyti ir ieškoti naujo veiksmų plano. Verslo pasaulyje situacija panaši. Keičiasi klientų poreikiai, atsiranda nauji konkurentai, vėluoja tiekėjai, keičiasi rinkos sąlygos. Todėl verslo logistikos specialistams svarbu ne tik planuoti, bet ir gebėti greitai reaguoti į pokyčius. „Verslo logistika reikalauja smalsumo, gebėjimo analizuoti informaciją ir noro nuolat mokytis. Tai profesija žmonėms, kurie mėgsta suprasti, kaip veikia sudėtingos sistemos, ir ieškoti būdų jas tobulinti“, – teigia prof. dr. Ieva Meidutė-Kavaliauskienė. Todėl kitą kartą statydami savo bazę, planuodami resursų atsargas ar kurdami naują sistemą „Minecraft“ pasaulyje, prisiminkite – gali būti, kad jau dabar lavinate kai kuriuos gebėjimus, kurie ateityje pravers ne tik žaidime, bet ir versle. Žinoma, realus pasaulis yra kur kas sudėtingesnis nei „Minecraft“. Čia nėra galimybės iš naujo užkrauti išsaugoto žaidimo, o klaidos kartais kainuoja ne prarastą deimantinį kirtiklį, bet tūkstančius ar net milijonus eurų. Tačiau pats principas išlieka labai panašus – reikia planuoti, koordinuoti, efektyviai naudoti išteklius ir priimti sprendimus nuolat besikeičiančioje aplinkoje. Būtent todėl verslo logistika šiandien laikoma viena iš sričių, kurioje susijungia strateginis mąstymas, technologijos ir problemų sprendimas. „Dažnai manoma, kad logistika susijusi tik su prekių judėjimu, tačiau iš tikrųjų tai daug platesnė sritis. Ji apima procesų planavimą, išteklių valdymą, duomenų analizę, technologinių sprendimų taikymą ir sprendimų priėmimą“, – sako prof. dr. Ieva Meidutė-Kavaliauskienė. Verslo logistikos specialistai šiandien dirba ten, kur susitinka verslas, technologijos ir žmonės. Jie padeda organizacijoms planuoti veiklą, valdyti procesus, numatyti galimus iššūkius ir užtikrinti, kad sudėtingos sistemos veiktų sklandžiai. Kitaip tariant, jeigu „Minecraft“ žaidime kuriate efektyviai veikiančią bazę, tai verslo logistikoje padedate efektyviai veikti organizacijoms. Neatsitiktinai verslo logistika dažnai patraukia žmones, kuriems patinka strateginiai žaidimai ir situacijos, kuriose reikia ieškoti sprendimų. Čia svarbu ne tik žinios, bet ir gebėjimas matyti platesnį vaizdą, analizuoti informaciją bei suprasti, kaip tarpusavyje susiję skirtingi procesai. Jeigu tau patinka „Minecraft“, galbūt tau patiktų ir verslo logistika? Daugiau informacijos apie VILNIUS TECH Verslo logistikos studijų programą rasite čia. 
Plačiau
Mainų programų studentai užbaigė semestrą VILNIUS TECH: išsiveža žinias, draugystes ir patirtis
Mainų programų studentai užbaigė semestrą VILNIUS TECH: išsiveža žinias, draugystes ir patirtis
Pasibaigus pavasario semestrui, VILNIUS TECH atsisveikino su „Erasmus+“ ir kitų mainų programų studentais, kurie studijavo universitete, pažino Lietuvos kultūrą bei tapo VILNIUS TECH bendruomenės dalimi. Šį semestrą VILNIUS TECH bendruomenę papildė 402 studentai iš įvairių pasaulio šalių – 265 atvyko vienam semestrui ir 137 dalyvavo mišriose intensyviose programose. Studijuodami universitete jie gilino profesines žinias, dalyvavo praktiniuose užsiėmimuose, projektinėse veiklose, universiteto renginiuose ir socialinėse iniciatyvose. Studijų metu svečiai taip pat turėjo galimybę pažinti Vilnių ir Lietuvą, keliauti, atrasti naujas kultūras bei užmegzti draugystes, kurios, kaip patys teigia, tęsis ir pasibaigus mobilumo laikotarpiui. Svarbią studentų patirties dalį sudarė ir universiteto bendruomenė. Semestro studijoms atvykusius studentus lydėjo VILNIUS TECH Užsienio ryšių direkcijos komanda, tarptautiškumo prodekanai ir ESN VILNIUS TECH organizacija, padėjusi lengviau įsilieti į universiteto gyvenimą ir susipažinti su Vilniumi. Semestro pabaigoje studentai dalijosi savo įspūdžiais apie studijas VILNIUS TECH. Daugelis jų pabrėžė, kad mobilumas tapo ne tik akademine galimybe, bet ir svarbiu asmeninio augimo etapu. „Mano „Erasmus“ patirtis Vilniuje visiškai pranoko visus mano lūkesčius – tiek asmenine, tiek akademine prasme. Išvykstu su gausybe gražių prisiminimų, juoko, kelionių, taip pat smarkiai paaugusi kaip asmenybė“, – sako Valentina Iriarte Perez iš Ispanijos Granados universiteto (University of Granada). „Labiausiai mane sužavėjo dėstytojai. Visi profesoriai, su kuriais bendravau, puikiai kalbėjo angliškai, o visa universiteto bendruomenė buvo nepaprastai draugiška ir visada pasirengusi padėti. Studijuoti VILNIUS TECH buvo vienas geriausių mano sprendimų, todėl nuoširdžiai rekomenduoju šį universitetą kiekvienam būsimam mainų studentui“, – teigia Čekijos Brno technologijos universiteto (Brno University of Technology) studentas Adam Biciste. „Kasdien, būdama tarptautinių studentų apsuptyje, daug sužinojau apie kitas kultūras ir apie save. Ši patirtis suteikė man platesnį požiūrį tiek į gyvenimą, tiek į būsimą karjerą“, – pasakoja Oleksandra Halahan, atvykusi iš Ukrainos Nacionalinio Lvivo  politechnikos universiteto (Lviv Polytechnic National University). „Erasmus“ programa praplėtė mano akiratį ir padėjo man augti kaip asmenybei. Nuoširdžiai rekomenduočiau dalyvauti mainų programoje kiekvienam studentui, ieškančiam unikalios ir prasmingos patirties“, – sako Acai Arman iš Rumunijos Karinės jūrų akademijos (Naval Academy) „Mircea cel Bătrân“. „Laikas, praleistas VILNIUS TECH, buvo kur kas daugiau nei studijos užsienyje. Tai buvo asmeninio augimo, kultūrinių atradimų, draugystės ir kūrybinio tobulėjimo kelionė. Lietuva man iš tiesų tapo antraisiais namais“, – YuChieh Hsu, atvykęs iš Taivano Nacionalinio Yunlin mokslo ir technologijos universiteto (National Yunlin University of Science and Technology). Dėkojame visiems atvykusiems užsienio mainų studentams už aktyvų dalyvavimą universiteto gyvenime. Linkime sėkmės tęsiant studijas ir profesinį kelią bei tikimės, kad VILNIUS TECH ir Lietuva jums visuomet išliks vieta, į kurią norėsis sugrįžti.
Plačiau