Nuo dirvožemio tyrimų iki kosminių technologijų – tokia plati apimtis tyrimų, kuriais užsiima perspektyvūs Lietuvos protai – jauni mokslų daktarai, besitobulinantys podoktorantūros stažuotėse.

Dr. Sigita Navickaitė Kauno technologijos universitete (KTU)  kuria superaukšto tikslumo pjezoelektrinius robotus, skirtus kosmoso technologijoms.

Dr. Ramunė Bobinaitė Vytauto Didžiojo universitete (VDU) gilinasi į galimybes apdorojant impulsiniu elektros lauku iš augalų žaliavos greičiau ir veiksmingiau išgauti  didesnės biologinės vertės natūralių sulčių. 

Dr. Aušra Sinkevičienė Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centre (LAMMC) tyrinėja žemės dirbimo būdo įtaką Vidurio Lietuvos dirvožemių vandeningumui.

Dauguma jaunųjų mokslininkių stažuotojų tyrimų rezultatų ar mokslinių atradimų netrukus galės būti pritaikomi kasdienėje žmonių veikloje.

„Protingos“ medžiagos – ne vien kosmosui

„Mane visada domino kosminės technologijos. Dar prieš prasidedant stažuotei nuolat domėjausi įvairiomis kosmoso tyrinėjimo misijomis, įrenginiais, kurie naudojami toms misijoms įgyvendinti. Didžiausią susidomėjimą kėlė šiuolaikiniai maži palydovai, kurie atlieka didžiųjų palydovų funkcijas“,  – pasakojo mokslininkė stažuotoja S. Navickaitė, kurios stažuotės KTU tema – pjezoelektriniai robotai mažiems palydovams.

Podoktorantūros stažuočių projekte jauna mokslininkė įžvelgė puikią galimybę atlikti dominančius tyrimus ir panaudoti darbo su „protingosiomis“ medžiagomis patirtį, sukauptą 2012 m. apgynus disertaciją „Greitaeigių pjezoeletrinių lazerio spindulio sklendžių kūrimas ir tyrimas“.  

Veikla kosmoso technologijų srityje – tai aukštą pridėtinę vertę turinčių produktų ir paslaugų kūrimas. Pastaruoju metu aukštosiose technologijose ryškėja tendencija taikyti „protingas” arba valdomų savybių medžiagas (pjezoaktyvias ir formos atminties medžiagas, dirbtinius raumenis ir pan.), ypač kuriant naujus gaminius, skirtus atsakingiems taikymo atvejams, tokiems kaip kosmoso tyrimo prietaisai, medicininiai zondai, biomedicininiai prietaisai, lazerių technika.

Kuria robotus mažiems palydovams

S. Navickaitės podoktorantūros stažuotėje siekiama sukurti ir ištirti kelias superaukšto tikslumo pjezoelektrinio roboto modifikacijas, panaudojant sumaniąsias medžiagas. Universalūs robotai būtų skirti kosmoso technologijoms ir kitiems įvairiatipiams aukštų technologijų įrenginiams. Stažuotės metu kuriamas robotas galės atlikti daug funkcijų, tokie įrenginiai ypač tinkami mažų palydovų spiečiams formuoti.

Šiuo metu S. Navickaitė atlieka eksperimentinius įrenginio valdymo tyrimus. Gauti rezultatai pristatomi tarptautinėse konferencijose, publikuojami moksliniuose žurnaluose.

Mokslininkė stažuotoja įsitikinusi, kad kosmoso technologijų kūrimas mūsų šaliai labai svarbus. Ir Lietuvos kosmoso asociacija (LKA) aktyviai siekia, kad Lietuva kuo greičiau įsitrauktų į technologijų kūrimo procesus, kurie dar neseniai buvo tik didžiųjų valstybių privilegija.

2011 m. Lietuva pasirašė susitarimą su Europos kosmoso agentūra (EKA) (angl. ESA) dėl bendradarbiavimo taikiais tikslais kosmoso srityje. Ateityje ši sutartis Lietuvai atvers didesnes galimybes įsitraukti ir aktyviai dalyvauti mokslinėje, techninėje ir organizacinėje veikloje plėtojant kosmoso ekonomiką, o verslas ir mokslas turės realias galimybes aktyviau dalyvauti rengiamuose tarptautiniuose projektuose ir įgyvendinti savo projektus.

„Nuoširdžiai tikiuosi, kad mano tyrimai ateityje bent maža dalimi galės prisidėti prie sėkmingo kosmoso misijų įgyvendinimo bei kosmoso technologijų plėtros Lietuvoje“,  –viliasi S. Navickaitė.

Kaip išspausti pačias vertingiausias sultis?

Mokslininkei stažuotojai R. Bobinaitei viena džiugiausių podoktorantūros stažuotės  dienų buvo toji, kai ji pirmą kartą įsitikino, jog uogų apdorojimas impulsiniu elektros lauku iš tiesų veiksmingas: iš jų išspaustose sultyse buvo didesnė biologiškai aktyvių junginių koncentracija.

Mokslininkės stažuotės tema – elektroporacijos tyrimai ir biologiškai aktyvių medžiagų taikymas ekstrakcijai iš augalinės žaliavos. Elektroporacija (apdorojimas impulsiniu elektros lauku, dėl ko padidėja ląstelių membranų pralaidumas) yra pažangi, neterminė, aplinką tausojanti ir energiją taupanti technologija, įgalinanti pagreitinti bei pagerinti bioaktyvių junginių išgavimo procesą. 

Tradiciniai augalinės žaliavos ekstrakcijos metodai turi nemažai trūkumų: ilgai trunka, sunaudojami dideli organinių tirpiklių kiekiai. Mokslininkė, 2012 m. apgynusi daktaro disertaciją apie aviečių uogose esančių biologiškai aktyvių junginių identifikavimą ir panaudojimą maisto pramonėje, susidomėjo VDU laboratorijos vadovo dr. S. Šatkausko darbais tiriant elektroporacijos fenomeną.

Idėja pabandyti pritaikyti šį metodą įvairioms Lietuvoje auginamoms uogoms apdoroti, siekiant išgauti biologiškai aktyvius junginius (natūralius dažus bei antioksidantus), R. Bobinaitei tapo podoktorantūros stažuotės akstinu.

Staigmena – „sproginėjanti“ žaliava

Kadangi produktas impulsiniu elektros lauku veikiamas labai trumpai (tūkstantąsias sekundės dalis), neatsiranda terminio efekto. Todėl, kaip parodė pirminiai tyrimai, šiuo būdu apdorotų vaisių ar uogų sultys išlaiko maistines savybes, natūralią spalvą, skonį ir aromatą. Taikant šią technologiją prieš mechaniškai spaudžiant sultis, tikimasi išgauti didesnės biologinės vertės produktą, padidinti jo išeigą.

Taip pat ši technologija atveria plačias taikymo galimybes išgaunant natūralius dažus bei antioksidantus iš augalinės žaliavos, tarkime, iš uogų ar vaisių išspaudų. Taigi naujoji technologija įgalintų kurti naujus ir/ar padidintos biologinės vertės maisto produktus ar jų priedus. Kol kas eksperimentuojama su aparatūra, leidžiančia apdoroti tik nedidelius augalinės žaliavos kiekius. 

Mokslininkė pasakojo, kad stažuotės pradžioje atliekant tyrimus pasitaikydavo įvairių staigmenų. Pavyzdžiui, kartais dėl žaliavoje esančių oro burbuliukų ar mechaninių priemaišų tarp apdorojimo kameroje esančių elektrodų pažirdavo kibirkštys ir įvykdavo nedidelis sprogimas.

„Kai taip nutiko pirmą kartą, net pašokau nuo kėdės. Kita vertus, tokie incidentai neleidžia atsipalaiduoti ir užmiršti, jog dirbama su aukštą įtampą generuojančiu įrenginiu“, – šypsosi mokslininkė.

Podoktorantūros stažuotės metu R. Bobinaitė pusantro mėnesio darbavosi Salerno Universiteto ProdAlscarl kompetencijų centro laboratorijose, Italijoje, o šiuo metu rengia mokslinę publikaciją ir ruošiasi pristatyti dalį savo tyrimų rezultatų specialiuose tarptautiniuose kursuose Saragosos universitete, Ispanijoje.

Mokslininkė stažuotoja džiaugiasi, kad galėjo pasisemti vertingos patirties užsienio laboratorijoje ir susirasti bendraminčių, su kuriais tikisi bendradarbiauti ir ateityje. 

„Manau, kad ateitis priklauso inovatyvioms maisto perdirbimo technologijoms, kurios leistų pagaminti greičiau, naują ir/ar galimai sveikesnį produktą, tam sunaudojant mažiau energijos ir minimizuojant perdirbimo metu susidarančių atliekų kiekį. Labai džiaugiuosi, kad šiuo metu turiu galimybę atsidėti vien tik moksliniam darbui ir kad mano atliekami tyrimai yra savalaikiai“, – sakė pašnekovė.

Tyrimams prireikia daug kantrybės

Viena didžiausių staigmenų daktarei  Aušrai  Sinkevičienei pradėjus podoktorantūros stažuotę, buvo be galo ilgas mėginių tyrimo laikas. Atliekant tyrimą, kiekvienas iš 564 cilindrų su dirvožemio mėginiais paeiliui patenka į 5 skirtingus laboratorinius prietaisus, ir ši „kelionė“ trunka apie 6 savaites. 

„Apskaičiavau, jog vien tyrimų analizė truks apie metus, o kadangi mano stažuotė trunka   ne dvejus, kaip įprasta, o tik pusantrų metų, teks labai stengtis viską atlikti laiku“, –  pasakojo jaunoji mokslininkė, palyginimui sukaupusi šimtus skirtingų dirvožemių mėginių, gautų eksperimentuojant Aleksandro Stulginskio universiteto ir LAMMC žemdirbystės instituto laukuose.

Kodėl pavasarį įmirksta kai kurios dirvos? Ar dirvožemio galimybės sugerti ir išgarinti vandenį priklauso nuo žemės dirbimo būdo? Kokios įtakos tai turi augalų derlingumui? Į šiuos šimtams Lietuvos ūkininkų svarbius klausimus Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centre ir gilinasi mokslininkė stažuotoja A. Sinkevičienė.

Jos stažuotės tema – žemės dirbimo įtaka vandentalpai, vandens potencialui, deficitui ir evaporacijai Vidurio Lietuvos dirvožemiuose.

Kaip dirvožemio savybes lemia jo dirbimo būdas?

„Ūkininkams, besirenkantiems tinkamiausią modernią laukų techniką, būtų pravartūs duomenys, kaip žemės dirbimo būdas įtakoja dirvožemio savybes. Tai ir norime ištirti“, - pasakojo A. Sinkevičienė.

Podoktorantūros stažuotė jaunajai mokslininkei suteikė galimybę išsamiai pasigilinti į daktaro disertacijoje tik probėgšmiais paliestą fizikinių dirvos savybių sritį. Dabar A. Sinkevičienė gilinasi, kokios įtakos skirtingos sudėties Vidurio Lietuvos dirvožemių vandentalpai ir vandens pralaidumui turi skirtingo intensyvumo žemės dirbimo sistemos – intensyvioji, tausojančioji ir visiškas žemės dirbimo atsisakymas. 

Šie moksliniai tyrimai A. Sinkevičienei reikšmingi ir dėl to, jog suteikia galimybę mokytis dirbti modernia įranga naujojoje Agrobiologijos laboratorijoje, kuri atidaryta ASU, integruotame mokslo, studijų ir verslo slėnyje „Nemunas“.

Stažuotės padeda tobulintis

Pašnekovės ypač vertina podoktorantūros stažuotės teikiamas galimybes užmegzti kontaktus su įvairių sričių mokslininkais, tobulintis užsienio mokslo įstaigose, mokslo visuomenei pristatyti drauge su užsienio kolegomis parengtas publikacijas ir tyrimų rezultatus.

Dvejų metų stažuotės mokslo institucijose – tai galimybė mokslininkams stažuotojams imtis savarankiškų mokslinių tyrimų juos dominančiose, visuomenei aktualiose srityse, įgyti naujų žinių bei įgūdžių, pasinaudoti naujausia mokslo institucijų laboratorine įranga ir dirbti su naujausiomis technologijomis.

Jaunos mokslininkės viliasi, kad stažuotės metu įgyti nauji įgūdžiai prisidės prie mokslinės karjeros: juk įgyti didesnės mokslinės patirties, patobulinti mokslinę kvalifikaciją ir kompetenciją, užmegzti profesinių kontaktų stažuotės metu suteikiamos visos galimybės.

“Projektas „Podoktorantūros stažuočių įgyvendinimas Lietuvoje“ (projekto Nr. VP1-3.1-ŠMM-01-V-02-004) finansuojamas pagal Europos Sąjungos struktūrinių fondų Žmogiškųjų išteklių plėtros veiksmų programos, Mokslininkų ir kitų tyrėjų mobilumo ir studentų mokslinių darbų skatinimo priemonę (VP1-3.1-ŠMM-01).