Ekrāns, kas pats sevi salabo, un citi veidi, kā viedie materiāli mainīs mūsu dzīvi
Foto: Marco Verch / cc

Vai nebūtu lieliski, ja zemē nokrituša viedtālruņa saplaisājušais ekrāns spētu pats sevi salabot? Un ko zinātnieki spētu izpētīt, izstrādājot veselu "cilvēku uz čipa" jeb kaut vai replicējot atsevišķus orgānus uz čipa? Tas nebūtu iespējams bez viedajiem materiāliem, par kuriem vairāk varēs uzzināt arī inovācijām veltītajā konferencē "Deep Tech Atelier".

close-ad
Saturs turpināsies pēc reklāmas
Reklāma

Ja agrāk par viediem materiāliem varēja tikai izlasīt zinātniskās fantastikas literatūrā vai tos ieraudzīt kino, tad tagad, attīstoties tehnoloģijām, viedajiem materiāliem būs arvien lielāka nozīme cilvēku dzīvē. Gudrie risinājumi daudzās jomās – tā ir pavisam tuva nākotne. Kopumā viedo materiālu potenciāls ir ļoti augsts, jo tie burtiski ļauj izmainīt apkārtējo pasauli un atbrīvo cilvēkus no daudzām ikdienas problēmām. Tiesa, šādu materiālu ražošana vēl ir ļoti dārga, jo pētījumi uzsākti salīdzinoši nesen, tāpēc ir pāragri runāt par konkrētiem rezultātiem. Tomēr šī ir daudzsološa joma gandrīz jebkuras ražošanas attīstībai, kas drīzumā būtiski ietekmēs mūsu dzīvi.

Viens no šādiem materiāliem, piemēram, ir sintētiskais zirnekļa zīds, kas ir ne tikai vairākas reizes stiprāks par tēraudu, bet arī ar lielāku elastību. Tā potenciālais pielietojums ir ložu necaurlaidīga apģērba izgatavošanā, mākslīgas ādas apdegumu upuriem "audzēšanā" vai ūdensnecaurlaidīgas līmes ražošanā.

Ideālo plastmasas aizstājēju jeb šrilku savukārt radījuši Hārvarda Universitātes pētnieki. Šī materiāla sadalīšanās laiks ir tikai divas nedēļas, tas darbojas arī kā augu augšanas stimulators.

Vēl viena vieda materiāla – grafēna – izmantošanas iespējas ir ārkārtīgi plašas: akumulatori ar lielāku autonomiju, lētāki fotoelektriskie saules elementi, ātrāki datori, elastīgas elektroniskās ierīces, izturīgākas ēkas, bioniskās daļas utt.

Tikmēr metamateriālus ar neparastām fizikālām īpašībām, kādi dabā nav sastopami un kurus izmanto militārā jomā, optikā vai sakaru tehnoloģijās, ražo laboratorijā. Polimēru uz silikona bāzes jeb XPL, kas pielāgojas dermai kā otra āda, radījuši Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta (MIT) zinātnieki, tas imitē jaunas, veselīgas ādas izskatu.

Viedajiem materiāliem un to praktiskajam pielietojumam būs atvēlēta skatuve arī zinātņietilpīgajai uzņēmējdarbībai un inovācijām veltītajā konferencē "Deep Tech Atelier", kas 19. un 20. maijā notiks Rīgā, "Hanzas peronā". Tur varēsi vairāk uzzināt gan par orgāniem uz čipa, gan ekrāniem, kas paši novērš bojājumus.

Latvijas čipi, uz kuriem izaudzēs orgānus

Orgānu uz čipa tehnoloģija pirmo reizi aprakstīta jau pirms vairāk nekā desmit gadiem. Šobrīd ar to strādā gan daudzās Eiropas valstīs, gan ASV, Kanādā, Japānā. Arī Latvijā jaunuzņēmumā "Cellbox Labs" tiek pilnveidota šīs tehnoloģijas. Piemēram, pašlaik vienā projektā zinātnieki izmantos plaušu vēža pacienta šūnas, lai izveidotu personalizētus "plaušu vēžus uz čipa", bet tad pētīs veidus, kā to ārstēt, un pārbaudīs jaunu terapijas metodi.

"Orgāni uz čipa ir aptuveni kredītkartes izmēra plastmasas čipi, kuros ir mikrokanāli un tie ir novietoti viens virs otra. Kanālu izmērs ir salīdzināms ar cilvēka mata diametru, tas ir daudz mazāks par milimetru, un starp šiem kanāliem ir poraina membrāna, kas atdarina orgānu sieniņas. Šajos plastmasas kanālos var ievietot šūnas, piemēram, zarnu un asinsvadu šūnas. Kanālos tiek pludināts cauri šķidrums, kas palīdz šūnām augt. Kad tās izaug, tās izveido līdzīgas struktūras, kādas ir cilvēka orgānos," skaidro "Cellbox Labs" vadītājs, inženierzinātņu doktors Gatis Mozoļevskis.

Viņš uzsver, ka tie nav un nebūs mākslīgi orgāni, kurus liks cilvēkos, vien to miniatūras imitācijas.

Tās tiek audzētas inkubatoros, kuros var nodrošināt, lai šūnas aug +37 grādu temperatūrā, kāda ir arī cilvēka organismā. "Ar orgānu replikām zinātnieki var veikt dažāda veida eksperimentus, piemēram, pārbaudīt zāļu iedarbību uz šūnām vai terapijas metodes. Tie ir miniatūrie orgāni, kas ir ārpus mūsu ķermeņa, testa rīki," paskaidro Mozoļevskis (attēlā).

Ekrāns, kas pats sevi salabo, un citi veidi, kā viedie materiāli mainīs mūsu dzīvi
Foto: Publicitātes foto

Viens no galamērķiem ir savienot visus orgānus uz čipa kopā un uztaisīt cilvēku uz čipa, kas ļaus pētīt kompleksu zāļu iedarbību uz organismu. Uz čipiem var uzaudzēt slimības, piemēram, vēzi, dažādas gremošanas sistēmas slimības un redzēt, kā konkrētais medikaments ietekmē konkrētu cilvēku. "Var veidot arī personalizētus čipus, paņemot šūnas vai cilmes šūnas no konkrēta cilvēka. Tad varēs testēt konkrētus terapijas metodes šim konkrētam cilvēkam. Pagaidām gan pētām iedarbību uz cilvēka šūnām kā tādām," stāsta pētnieks.

"Deep Tech Atelier" konferencē Mozoļevskis, kas orgānus uz čipa pēta kopš 2019. gada, plašāk pastāstīs, kā šī tehnoloģija strādā, kādas ir tās izmantošanas iespējas, kur to var jau šobrīd izmantot un kur varēs izmantot nākotnē un ar ko Latvijas tehnoloģija atšķiras no cita veida risinājumiem pasaulē.

Gudrās aproces, kas liks justies drošāk tumšajās ielās

Juvelierizstrādājumi pazīstami jau gadu tūkstošiem, taču arī šajā jomā ienāk inovācijas, kas turklāt var pasargāt, piemēram, sievietes, bērna, seniora vai cilvēka ar īpašām vajadzībām dzīvību un veselību bīstamā situācijā.

Vācijas uzņēmējas radījušas viedo rokassprādzi, kas ir vienlaicīgi gan smalks zelta vai sudraba juvelierizstrādājums, gan ierīce, ar kuru valkātājs var ātri iedarbināt skaļu (120 decibelu) vai klusu signālu tieši uz plaukstas locītavas un lūgt palīdzību ārkārtas situācijā, ja kāds uzbrūk uz ielas vai ir gadījies apmaldīties.

Aproce darbojas neatkarīgi no viedtālruņa, pati sūta gan GPS signālu ar valkātāja atrašanas vietu, gan trauksmes signālu izvēlētiem kontaktiem, piemēram, ģimenes locekļiem vai draugiem.

Ideja par šādu aproci radās brīdī, kad "LÆMON" dizainere aizdomājās par to, kā viņas meitas, kurām tolaik bija četri un seši gadi, pārvietosies pa Berlīnes nedrošajam ielām, kad būs pusaudzes. Galvenais izaicinājums bija ievietot GPS un pārējo elektroniku neliela izmēra aprocē, tāpēc tās radīšanai izmantoti īpaši vieglie un viedie materiāli, stāsta viena no uzņēmuma līdzdibinātājām Vanesa Reksina, kuras uzstāšanas tēma "Deep Tech Atelier" konferencē būs "Vairāk nekā tikai skaists: rotaslietu dizaina un tehnoloģiju apvienošana".

Ekrāns, kas pats sevi salabos

Pašlaik vairākas pētnieku komandas strādā pie polimēriem, kas būs spējīgi "izārstēt" skrambas, kas radušas, telefonam nokrītot zemē. Pētniekiem Kalifornijas Universitātē izdevies izstiept materiālu 50 reizes, salīdzinot ar tā sākotnējo izmēru, un tas automātiski savienojas atpakaļ dienas laikā pēc saplīšanas.

Kā arī – iedomājieties galdautu, kas piedāvā recepti kartupeļu sacepumam, ja uz galda nolikti, piemēram, kartupeļi un siers. Vai brīdina, ja uz galda steigā aizmirstas austiņas. Tas viss būs iespējams jau pavisam tuvā nākotnē, pateicoties audumam "Capacitive", kuru izstrādā "Microsoft". Audumā integrētie sensori spējīgi atšķirt traukus no pārtikas produktiem vai pat atpazīt, kāds šķidrums ir glāzē – karsts vai auksts ūdens, kola vai piens.

--

Zinātņietilpīgajai uzņēmējdarbībai un inovācijām veltītā konference "Deep Tech Atelier" norisināsies no 19. līdz 20.maijam klātienē "Hanzas peronā", Rīgā. Vienlaikus tā būs skatāma arī tiešraidē. Reģistrācija konferencei ir bez maksas vietnē deeptechatielier.com.

"Deep Tech Atelier" ir konference un praktiskie darbsemināri, kas Rīgā norisinās jau ceturto reizi, ik gadu pulcējot vairākus simtus dalībnieku. Pašlaik "Deep Tech Atelier" ir vērienīgākais notikums Baltijā, kas veltīts tieši zinātņietilpīgās ekosistēmas un nozares attīstībai. Katru gadu pēc "Deep Tech Atelier" konferences sadarbībā ar zinātnes komercializācijas platformu "Commercialization Reactor" rodas ap desmit zinātnieku un uzņēmēju veidotās komandas, kurām vēlāk jāpārtop par jaunuzņēmumiem. Pasākuma darba valoda – angļu.

"Deep Tech Atelier" pasākumi tiek īstenoti Eiropas Reģionālās attīstības fonda projektos "Inovāciju motivācijas programma" un "Atbalsts tehnoloģiju pārneses sistēmas pilnveidošanai".

Lai ierobežotu dezinformācijas kampaņu izplatību, portāls "Delfi" apturējis iespēju komentēt rakstus

Tags

Deep Tech Atelier Inovācijas Latvijas Investīciju un attīstības aģentūra Viedtālruņi
53545769
Tehnoloģijas
Publikācijas saturs vai tās jebkāda apjoma daļa ir aizsargāts autortiesību objekts Autortiesību likuma izpratnē, un tā izmantošana bez izdevēja atļaujas ir aizliegta. Vairāk lasi šeit.

Comment Form