Kauno technologijos universiteto pranešimas, 2024 m. sausio 30 d.

Ambicija ne tik savo aplinką, bet ir pasaulį paversti geresne vieta būdinga ne kiekvienam, o noras savo laiką skirti visuotiniams tikslams – didelis išskirtinumas. Todėl Kauno technologijos universiteto (KTU) mokslininko Dariaus Viržonio ir jo komandos pastangos sukurti dujinės ir biologinės taršos jutiklius, padedančius aptikti šiltnamio efektą sukeliančias dujas, buvo pastebėtos ir įvertintos.

Įvykusiame „Europos burės 2023“ konkurse, kuriame vertinami didžiausią vertę kuriantys ES finansuojami projektai Lietuvoje, nominacijos „Už investicijas į inovacijas versle“ laimėtojais tapo KTU Panevėžio technologijų ir verslo fakulteto (PTVF) mokslininkas dr. Darius Viržonis kartu su komanda, sukūrę oro kokybės stebėsenos technologiją.

Naujovė, užtikrinanti oro kokybę

Apdovanojimą inovacijų srityje mokslininkams užtikrino naujai jutiklių kūrime pritaikytas matavimo principas, vadinamas gravimetrija. „Gravimetriniai dujų jutikliai – naujovė, todėl džiaugiamės, kad mūsų sukurtais prototipais jau domisi potencialūs vartotojai. Galbūt pavyks tapti pradininkais ne tik moksle, bet ir rinkoje“, – apie išradimą ir jo reikšmę svarsto D. Viržonis.

Kaip aiškina mokslininkas, jų sukurti jutikliai veikia mikrotechnologijomis gaminamų ultragarso keitiklių (CMUT) pagrindu: „Tai tam tikras būdas pagaminti mikroskopinio dydžio, kelių milijonų kartų per sekundę dažniu virpančių elementų masyvus. Kadangi virpantys elementai labai maži, jų judanti masė taip pat maža, todėl jie yra labai jautrūs prie jų paviršiaus prisijungiantiems išoriniams objektams“.

Oro taršą matuojančiuose jutikliuose esančių jautriųjų elementų virpesių dažnio pasikeitimas indikuoja ir pakitusią masę, o tai leidžia aptikti prisijungusias medžiagas, specifines molekules. Kitaip šis metodas vadinamas gravimetrija.

Savo tyrimus kreipdama į aplinkosaugą, mokslininkų komanda nusprendė su jutikliais užregistruoti šiltnamio efektą sukeliančias dujas: anglies dvideginį, metaną, vandens garus, sieros dioksidą, azoto oksidus bei dyzelinio kuro molekules. D. Viržonio teigimu, ši technologija suteikia plačias biologinės taršos aptikimo galimybes ir leidžia aptikti net viruso DNR.

Kalbėdamas apie šiuolaikines technologijas, KTU mokslininkas D. Viržonis pastebi, kad jos leidžia kurti ir gaminti didelę dujų jutiklių įvairovę, tačiau didžiąją rinkos dalį vis vien užima vadinamieji elektrocheminiai dujų jutikliai, kurie netenkina augančių saugumo ir aplinkosaugos standartų reikalavimų.

„Gravimetriniai dujų jutikliai yra viena iš sparčiai bręstančių alternatyvių jutiklių technologijų, turinčių potencialą pakeisti daugelį šiuo metu naudojamų elektrocheminių jutiklių, nes pasižymi didesniu jautriu, geresniu selektyvumu, sąveikaujant su skirtingomis dujomis, vartoja žymiai mažiau energijos“, – papildo D. Viržonis.

Technologinis pagrindas virusinių ligų diagnostikai

Vienas iš projekto tikslų –  su šia technologija oro kokybės stebėseną padaryti daugiau kam prieinamą ir atpiginti. Pasak mokslininko, tikslo pasiekti padeda kuriamų jutiklių dydis: „Tam tikra prasme mūsų jutiklius galima laikyti svarstyklėmis, sveriančiomis molekules. Jei svarstykles darai labai mažas, tai ne tik didėja jų jautrumas, tikslumas, bet ir mažėja kaina, energetiniai poreikiai. Tai sukuria technologines prielaidas turėti daugiau funkcinių galimybių už tą pačią kainą ar gal netgi pigiau“.

D. Viržonio teigimu, jei oro kokybės ar taršos matavimo prietaisai pasidarys plačiau pasiekiami dėl savo kainos ir funkcionalesni, kas įmanoma pasitelkiant mokslininkų išrastą technologiją, bus sukurtos techninės prielaidos geresnei antropogeninių šiltnamio dujų emisijų kontrolei.

„Jei ši kontrolė bus užtikrinta, visi gyvensime grynesniame ore, turėsime didesnę biologinę įvairovę, galbūt pavyks rekultivuoti žmonijos dėl oro taršos jau praktiškai prarastas teritorijas Rytų Azijoje“, – realias naudas išskiria KTU tyrėjas.

Mąstydamas apie ateitį mokslininkas pabrėžia, kad šis projektas yra technologinis bei ypatingai naudingas ateities sveikatos srities tyrinėjimams. Naudojant tokį patį technologinį pagrindą bus galima sukurti universalesnius ir jautresnius virusinių ligų diagnostikos įrankius, todėl tai – daug potencialo turintis išradimas.

Atsiimtas apdovanojimas – tarsi to įrodymas. „Mokslininkui kaip ir menininkui ar bet kurios kūrybinės profesijos atstovui yra labai svarbu būti pastebėtam, matomam ir vertinamam. Šį apdovanojimą priėmėme drauge su projekto komanda kaip tam tikrą pripažinimą ir paskatinimą veikti toliau – tą dabar ir darome“, – džiaugiasi D. Viržonis.

Mokslininkai ėmė vystyti pumpurinę bendrovę „Orius“, kurios uždavinys yra pristatyti sukurtus technologinius sprendimus rinkai, surasti tinkamas nišas ir vartotojus, kuriems sukurti jutikliai būtų labiausiai tinkami.