Stojantiesiems

Tikslesniam lazerio spindulio valdymui – unikalus mokslininkų atradimas

Lapkričio 23, 2016
Lietuva – pasaulyje gerai žinoma kaip lazerių gamintoja. Norint juos pritaikyti pramoniniuose įrengimuose (pjaustymui, virinimui, skenavimui ir pan.) reikia itin tiksliai valdyti lazerio spindulio kryptį. Šiam tikslui Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) ir Kauno technologijos universiteto (KTU) mokslininkų grupė sukūrė unikalius lazerio spindulio valdymo įrenginius panaudodami pjezoelektrines sistemas, kurios gali pakeisti šiuo metu naudojamas elektromechanines pavaras ir praplėsti lazerių panaudojimo galimybes.
 
„Pagrindiniai parametrai, nulemiantys lazerio spindulio reflektoriaus/deflektoriaus kokybę, yra greitas veikimas, laisvės laipsnių skaičius ir erdvinė skyra t. y. mažiausias posūkio kampas, kurį galima atlikti. Šie parametrai ypač aktualūs nanotechnologijose, kur, pavyzdžiui, tiksliai pozicionavus impulsinio lazerio spindulį paveikiama medžiagos atominė struktūra ir taip sukuriamos naujos medžiagų savybės – vandenį sugerianti medžiaga tampa vandeniui atsparia medžiaga ar pan., – pasakojo projekto vadovas, VGTU Informacinių sistemų katedros vedėjas prof. dr. Dalius Mažeika. Pasak jo, nuo lazerio spindulio valdymo priklauso ir matavimo bei technologinių įrengimų funkcinės galimybės, jų charakteristikos.
 
Dviejų universitetų mokslininkų kolektyvui, kurį sudarė prof. D. Mažeika ir prof. G. Kulvietis iš VGTU bei prof. R. Bansevičius, prof. V. Jūrėnas ir doktorantas V. Bakanauskas iš KTU, pavyko sukurti mažų gabaritų, aukštos skyros 2D skaitytuvą-deflektorių ir unikalų vos kelių milimetrų lazerio deflektorių spausdintoje plokštėje. Šiais miniatiūriniais įtaisais galima efektyviai valdyti lazerio spindulį erdvėje, o tai labai praplečia lazerių panaudojimo funkcines galimybes. Šie mokslininkų atradimai – Lietuvos mokslo tarybos finansuojamo projekto „Didelės skyros pjezoelektrinės lazerio spindulio valdymo erdvėje sistemos sukūrimas ir tyrimas (PiezoDeflect, MIP 045/2014)“ rezultatas.
 
„Pastaruoju metu ypatingas dėmesys skiriamas skaiduliniams ir lazeriniais diodais kaupinamiems kietojo kūno lazeriams. Pigūs lazerinių sistemų sprendimai atveria naujas lazerių taikymo galimybes hematologijoje, DNR tyrimuose, mikroskopijoje. Tokie lazeriai gali atlikti daug technologinių operacijų gaminant integrines schemas, spausdinto montažo plokštes ar plokščiuosius ekranus“, – akcentavo D. Mažeika.
 
Projekto vykdymo metu buvo sukurti kelių modifkacijų itin didelės skyros vieno ir dviejų laisvumo laipsnių deflektorių prototipai, apimantys platų veidrodžio gabaritų diapazoną, taip pat lazerio reflektoriai/skaitytuvai nano ir pikopalydovams.
 
Vykdant projektą taip pat buvo siekiama, kad sukurtų deflektorių kaina būtų mažesnė, nes rinkoje egzistuoja gaminių grupės, kur produkto kaina yra pagrindinis veiksnys. Mokslininkų grupei pavyko sukurti nebrangius vieno ir dviejų laisvumo laipsnių deflektorius/skaitytuvus, kainuojančius vos 1 eurą. Tokius deflektorius galima naudoti paprastuose plataus vartojimo įtaisuose, kuriuose valdoma lazerio spindulio kryptis.
 
Reikia pažymėti, kad lazerio deflektoriai yra sudėtinga mechatroninė sistema, kurią sudaro mechaniniai mazgai, pjezopavaros, elektroninės valdymo ir informacinės sistemos, todėl projekto vykdymo metu buvo sukurti teoriniai dinaminių sistemų modeliai, atlikti jų tyrimai, optimizuoti deflektorių parametrai, sukurti deflektorių valdymo algoritmai. Taip pat buvo suformuluota, ištirta ir realizuota aktyvios kinematinės poros su daugeliu laisvės laipsnių koncepcija bei sukurta apibendrinta III klasės aktyvios kinematinės poros su pjezoelektriniais keitikliais teorija, atliktas matematinis modeliavimas bei išsamūs eksperimentai. Projekto metu taip pat buvo sukurtas naujas ultragarsinių virpesių koncentratorių tipas t.y. „bėgančios bangos virpesių bangolaidis“, kuris panaudotas greitaeigiam pjezoelektriniam deflektoriui sukurti.
 
Deflektoriams dirbant ekstremaliomis sąlygomis (didelė vibracija, temperatūros pokyčiai, perkrovimai, aplinkos užterštumas) svarbu užtikrinti jų patikimumą, nes išorinai veiksniai įtakoja deflektorių virpesių amplitudes, todėl jie praranda savo funkcionalumą. Projekto vykdymo metu buvo atliekami tyrimai susiję su deflektorių savidiagnostika bei saviremontu. Sistemų savidiagnostikai sukurtas algoritmas, kuris realizuojamas panaudojant tiesioginį pjezoelektrinį efektą. Apdorojus gautą signalą ir nustačius sistemos gedimą, pjezoelektriniame keitiklyje sužadinami papildomi žemesnio arba aukštesnio virpesiai, kurie leidžia aptikti naują tinkamą sistemos darbinį dažnį ir stabilizuoti deflektoriaus darbą.
 
Projekto metu taip pat buvo sukurtas naujas ultragarsinių virpesių koncentratorių tipas – „bėgančios bangos virpesių bangolaidis“, kuris panaudotas greitaeigiam pjezoelektriniam deflektoriui sukurti. Sukurtos pjezodeflektorių konstrukcijos buvo patentuotos LR valstybiniame patentų biure. 

Galerija

Panašios naujienos

Nauja VILNIUS TECH elektroninė knyga
Nauja VILNIUS TECH elektroninė knyga
Nauja VILNIUS TECH elektroninė knyga: Kristina Stankevičiūtė, Jūratė Černevičiūtė, Stasys Mostauskis, Liutauras Labanauskas, Marius Salynas Reflektuojant popkultūrą: teorijos ir tyrimai  Kolektyvinė monografija Ši knyga – pirmoji iš suplanuotų penkių monografijų ciklo „Popkultūra Lietuvoje“ dalių. Jos svarbiausia užduotis yra apžvelgti lietuviškame kontekste aktualią populiariosios kultūros reiškinio sampratą ir jo percepcijos pobūdį, taip suformuojant teorinį pagrindą tolimesnei popkultūros lauko analizei, kurią numatoma pateikti kitose ciklo dalyse. Bendras viso monografijų rinkinio tikslas – nubrėžti Lietuvos popkultūros lauko žemėlapį ir apžvelgti dabartinę jos situaciją, vertinant tiek istorinę raidą, tiek galimas ateities tyrimų perspektyvas. Pirmojoje dalyje pateikiamos teorinės diskusijos, nusakančios popkultūros reiškinio sampratą ir jo filosofinius, estetinius ir industrinius bruožus bei kilmės istoriją, kuri remiasi tradicine populiariosios kultūros reiškinio sąvoka kaip opozicija rimtajai arba aukštajai kultūrai. Šiuos tekstus galima apibendrintai įvardyti kaip akademinių tyrinėjimų sritį, orientuotą į teorinę popkultūros refleksiją. Leidinys skirtas kultūros studijų lauko tyrėjams, studentams ir visiems, besidomintiems kultūros lauko procesais. Elektroninė knyga  >>> * VILNIUS TECH instituciniai vartotojai el. knygas gali skaityti nemokamai prisijungę universiteto kompiuterių tinkle, o iš namų prisijungę prie universiteto  tinklo per VPN. Norint skaityti el. knygas be interneto, reikia įsidiegti IPC Reader offline programėlę ir, būnant prisijungus prie institucinio tinklo, atsisiųsti į skaityklę pageidaujamas knygas. Vėliau jas galėsite skaityti atsijungę nuo interneto. Daugiau VILNIUS TECH išleistų el. knygų rasite ebooks.vilniustech.lt
Plačiau
Nauja daktaro disertacija
Nauja daktaro disertacija
VILNIUS TECH didžiuojasi savo doktorantų disertacijomis, todėl VILNIUS TECH Biblioteka kviečia sekti skelbiamas naujas apgintas disertacijas. Šiandien pristatoma disertacija „Maisto nuostolių ir atliekų vertinimo maisto tiekimo grandinėje sistema: lietuvos atvejis“ („A framework for assessing food loss and waste along the food supply chain: the case of Lithuania“), kurią parengė doktorantė Ovidija Eičaitė. Disertacija rengta 2025–2026 metais Vilniaus Gedimino technikos universitete, vadovas – dr. Tomas Baležentis. Disertacija ginama viešame Ekonomikos mokslo krypties disertacijos gynimo tarybos posėdyje 2026 m. birželio 11 d. 10 val. Vilniaus Gedimino technikos universiteto Aula Doctoralis posėdžių salėje. Maisto nuotoliai ir atliekos yra pasaulinė problema. Prarandant ir iššvaistant maistą, neefektyviai panaudojami ištekliai, didėja šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimas ir finansiniai nuostoliai visoje maisto tiekimo grandinėje, taip pat ribojamos pastangos siekti maisto pakankamo užtikrinimo. Jungtinės Tautos yra nustačiusios Darnaus vystymosi tikslą 12.3, kuriuo iki 2030 m. siekiama per pusę sumažinti pasaulinį maisto švaistymą mažmeniniu ir vartotojų lygmeniu ir sumažinti maisto nuostolius gamybos ir tiekimo grandinėse. Šiam tikslui įgyvendinti būtinas išsamus maisto nuostolių ir atliekų įvertinimas ir sistemingas duomenų rinkimas visuose maisto tiekimo grandinės etapuose. Šioje disertacijoje parengta ir pritaikyta maisto nuostolių ir atliekų vertinimo pagrindiniuose Lietuvos maisto tiekimo grandinės etapuose sistema. Vertinimo sistemoje aiškiai apibrėžta, kas yra laikoma maisto nuostoliais ir atliekomis, nustatyta vertinimo apimtis ir pateikta metodika jiems kiekybiškai įvertinti ir analizuoti, pagrįsta pirminių duomenų rinkimu, naudojant anketines apklausas pirminėje gamyboje, maisto pramonėje ir mažmeninėje prekyboje bei maisto atliekų dienoraščius namų ūkiuose. Taikant parengtą vertinimo sistemą, pirmą kartą gauti išsamūs maisto nuostolių ir atliekų įverčiai Lietuvos žemės ūkyje, maisto pramonėje ir namų ūkiuose bei tikslesni nei anksčiau nustatyti maisto atliekų įverčiai mažmeninėje prekyboje. Rezultatai rodo, kad maisto nuostolių įverčiai pirminėje gamyboje labai skiriasi priklausomai nuo produktų – nuo mažiau kaip 1 proc. pienui iki 20,1 proc. burokėliams. Augalininkystėje nuostoliai daugiausia susidaro dėl aplinkos veiksnių ir griežtų vartotojų ar pirkėjų reikalavimų, o gyvulininkystėje gyvūnų dažniausiai netenkama dėl ligų. Maisto pramonėje kasmet prarandama 10,9 tūkst. tonų tinkamo žmonėms vartoti maisto, arba 4 kg vienam gyventojui per metus, daugiausia dėl problemų, susijusių su perdirbimo operacijomis, ir produktų neatitikties komerciniams standartams. Mažmeninėje prekyboje kasmet susidaro 36,4 tūkst. tonų maisto atliekų, arba 13 kg vienam gyventojui per metus, daugiausia dėl maisto pasibaigusio galiojimo termino ir sugedimo. Namų ūkiuose vidutiniškai per metus vienam gyventojui tenka 74,5 kg valgomo maisto atliekų, ir pagrindinės maisto švaistymo priežastys – maisto sugedimas ir per didelis paruošto bei patiekto maisto kiekis. Šiame tyrime gauti maisto nuostolių ir atliekų įverčiai pagrindiniuose Lietuvos maisto tiekimo grandinės etapuose nustato atskaitos tašką, taip sudarant galimybes stebėti pokyčius ir atlikti tikslesnius ir labiau palyginamus vertinimus, laikui bėgant. Be to, šie įverčiai suteikia empirinį pagrindą, rengiant ir vertinant priemones, skirtas maisto nuostoliams ir atliekoms mažinti. Mokslo darbą galite rasti VILNIUS TECH Virtualiojoje bibliotekoje.
Plačiau