Najważniejsze wiadomości - Litwa: promyk światła w dziedzinie technologii laserowej
Ultrakrótkie impulsy laserowe, trwające kilka pikosekund lub femtosekund, znajdują liczne zastosowania, począwszy od przemysłu produkcyjnego, aż po medycynę. Połowa sprzedawanych na świecie laserów, zdolnych do wytwarzania tego rodzaju impulsów, produkowana jest przez litewskie firmy. Co więcej, litewskie, femtosekundowe, parametryczne wzmacniacze optyczne, stosowane w powyższych laserach, zdobyły około 80 % światowego rynku. Na Uniwersytecie Wileńskim oraz w Instytucie Fizyki już od lat 70-tych prowadzone są nowatorskie badania w dziedzinie technologii laserowych. Badania te zapoczątkowano zaledwie około dekadę po zaprezentowaniu pierwszego działającego lasera. W czasach współczesnych powyższe badania są równie intensywne. Skupienie laserowe Przykładowo, w ramach projektu Fast-Dot (1) pracownicy Uniwersytetu Wileńskiego, wraz z 17 partnerami z 12 krajów, opracowują nową generację laserów, które znajdą zastosowanie w biomedycynie. Nowe lasery będą nie tylko znacznie mniejsze, niż ich poprzednicy, osiągając rozmiary pudełka zapałek, zamiast pudełka na buty, ale także znacznie bardziej wydajne, dzięki czemu będzie je można stosować w nano-chirurgii, wymagającej precyzyjnego nacinania, obrazowania oraz leczenia. Członkowie zespołu badawczego z Uniwersytetu Wileńskiego, którym przewodzi R. Tomasiunas, twierdzą, że pragną "zbadać eksperymentalnie uwarunkowaną czasowo dynamikę nośników w materiałach QD, stosowanych w synchronizacji modów, dzięki różnorakim technikom, takim jak pompa-próbka, czy też mieszanie czterofalowe". "Celem projektu jest wykorzystanie właściwości materiałów bazujących na tak zwanych kropkach kwantowych, najprawdopodobniej arsenku galu, w kontekście zastosowań biomedycznych, takich jak laserowe zestawy mikrochirurgiczne", twierdzi Neil Stewart, kierownik projektu Fast-Dot. Powyższe prace, tłumaczy Stewart, dostarczą chirurgom bardziej wydajne I tańsze lasery, niż te, które są obecnie dostępne, otwierając tym samym wrota do nowych zastosowań laserów w biomedycynie. Materiały laserowe, bazujące na kropkach kwantowych, stanowią także przedmiot badań realizowanych w ramach projektu LAMP (2), w których uczestniczy litewski producent urządzeń laserowych, firma Ekspla. Celem inicjatywy LAMP jest opracowanie nowej, technologii produkcji diod elektroluminescencyjnych (LED), opartej na tańszych, bardziej energooszczędnych I bardziej wydajnych laserach, niż stosowane obecnie. Powstałe w ten sposób urządzenia LED powinny ponadto bardziej wydajnie emitować światło, co być może przyczyni się do zwiększenia jakości I wydajności ekranów LED. Tymczasem inna litewska firma, Light Conversion, wnosi wkład na rzecz technologii laserowych z myślą o różnorakich zastosowaniach. W ramach projektu Cross Trap (3) ośmiu partnerów z różnych krajów, przy wsparciu Komisji Europejskiej, opracowuje nowatorskie systemy laserowe, które pozwolą wykrywać lotne zanieczyszczenia, takie jak chemikalia, bakterie oraz gazy. W bardzo uproszczonym ujęciu powyższa technologia bazuje na wzbudzaniu cząstek przy użyciu lasera, dokonywaniu pomiarów odbijanego światła, a następnie identyfikowaniu cząstek na podstawie sposobu, w jaki wibrują. Jednak osiągnięcie tego celu wymaga sprostania wielu wyzwaniom technologicznym, częściowo związanym z niewielkim rozpraszaniem się światła w powietrzu w normalnych warunkach atmosferycznych. Mimo to, jeśli projekt zakończy się sukcesem, to jego efektem powinno być powstanie całej gamy nowych systemów służących do monitorowania środowiska, a także zapewniania ochrony I bezpieczeństwa poprzez wykrywania zanieczyszczeń I toksyn w lokalnej atmosferze. Chociaż lasery stanowią kluczowy element litewskich badań I innowacji, technologie laserowe nie są jedynym obszarem, na którym skupia się społeczność naukowa tego kraju. Współpraca przez Internet Przykładowo pod egidą projektu VirtualLife (4) zespół badawczy z Uniwersytetu Wileńskiego, wraz z partnerami z Niemiec, Estonii, Francji, Włoch I Rumunii tworzy podstawy technologiczne niezbędne do opracowania nowych rozwiązań z zakresu wirtualnej rzeczywistości, dzięki którym środowiska internetowe będą nie tylko wciągające I rozrywkowe, ale także bezpieczne, demokratyczne I elastyczne". "System VirtualLife stanowi nowy rodzaj wirtualnej organizacji I przykład odejścia od istniejących rozwiązań w zakresie rzeczywistości wirtualnej, skupionych na administratorach, w kierunku organizacji społecznej rządzącej się powszechnymi prawami, opartej na wciągającym, trójwymiarowym środowisku wirtualnym o wysokiej rozdzielczości", twierdzą uczestnicy projektu. Narzędzia opracowywane w ramach projektu, ułatwiające tworzenie wirtualnych światów, zaprojektowano przede wszystkim z myślą o zastosowaniach obejmujących przemysł, oświatę, kulturę oraz biznes. Wśród powyższych rozwiązań znajduje się niezawodna architektura typu peer-to-peer (P2P) opracowana z myślą o środowiskach 3D, a także bezpieczna I zaufana infrastruktura oraz certyfikowany system uwierzytelniania. Testy walidacyjne wykazały, że architektura P2P, wraz ze stworzonymi przez uczestników projektu narzędziami do zarządzania I zawierania kontraktów w środowisku wirtualnym, umożliwia użytkownikom tworzenie bogatszych środowisk sieciowych, lepiej dopasowanych do zastosowań z dziedziny szkoleń, handlu elektronicznego oraz biznesu. Również z myślą o środowiskach wspierających współpracę uczestnicy inicjatywy DEMI (5) pragną ulepszyć istniejące systemy projektowania produktów I procesów dzięki rozwiązaniom, które umożliwią inżynierom współpracę podczas projektowania energooszczędnych procesów produkcyjnych. Zespół projektowy, do którego należą naukowcy z Litewskiego Instytutu Energetycznego, pracuje nad narzędziami do monitorowania zużycia energii oraz wspierania procesu podejmowania decyzji, bazującymi na technice inteligentnego otoczenia oraz architekturach zorientowanych na usługi, z myślą o przemyśle produkcyjnym. Celem projektu DEMI jest stworzenie zestawu narzędzi do projektowania wspieranego komputerowo, które pomogą inżynierom zmniejszyć zużycie energii o co najmniej 15 % w porównaniu z obecnymi procesami. Technologie TIK w służbie zdrowia Bazując na podobnej technologii oraz na architekturze zorientowanej na usługi, jednak pragnąc osiągnąć zupełnie inny cel, uczestnicy projektu Ponte (6) opracowują system wspierający badania farmaceutyczne. System Ponte pozwoli projektować I planować badania kliniczne nowych leków oraz badania nad nowymi zastosowaniami istniejących środków farmaceutycznych, w oparciu o elastyczne narzędzie. Narzędzie to pozwala identyfikować I selekcjonować pacjentów, którzy potencjalnie mogliby wziąć udział w badaniach klinicznych, w oparciu o czynniki takie jak skuteczność prób klinicznych, bezpieczeństwo pacjentów oraz koszty badań. Powyższy system łączy interoperacyjność semantyczną szpitalnych systemów informatycznych oraz systemów informacji na temat badań klinicznych z bazami wiedzy na temat leków I schorzeń. Uczestnicy projektu prowadzą także praca nad zaawansowanymi technikami ekstrakcji danych oraz ulepszonymi algorytmami uczenia się. "Łączenie fundamentalnej nauki z praktyką kliniczną stanowi duże wyzwanie. Sprostanie mu może zaowocować przydatnymi rozwiązaniami klinicznymi, charakteryzującymi się niską ceną I zapewniającymi większe bezpieczeństwo pacjentów", twierdzą uczestnicy projektu. Również w kontekście służby zdrowia pracownicy Uniwersytetu Technicznego w Kownie uczestniczą w projekcie TBIcare (7), którego celem jest stworzenie obiektywnego I opartego na dowodach rozwiązania, pozwalającego leczyć urazowe uszkodzenie mózgu (TBI) poprzez ulepszoną diagnostykę I skuteczniejsze planowanie terapii u poszczególnych pacjentów. Urazowe uszkodzenie mózgu, będące następstwem urazu głowy, jest najbardziej powszechną przyczyną trwałego kalectwa u osób poniżej 40 roku życia, a koszty leczenia tego schorzenia w Europie przekraczają 100 miliardów euro rocznie. Każdego roku w Unii Europejskiej ponad 1,6 miliona osób doznaje urazowego uszkodzenia mózgu, a 100 000 z nich dotyka trwałe kalectwo, co stanowi wzrost o 21 % w ciągu ostatnich pięciu lat. "W ramach projektu opracowujemy narzędzie, które ułatwi codzienną pracę lekarzy oraz zrewolucjonizuje leczenie urazowego uszkodzenia mózgu. Powyższe narzędzie informatyczne pozwoli lekarzom odpowiednio skorelować zmienne dotyczące pacjenta I urazu poprzez jednoczesne użycie wielu baz danych. Korzystając z kompleksowej bazy danych oraz z systemów symulacyjnych oprogramowanie to dostarczać będzie szczegółową analizę urazu mózgu, na który cierpi dany pacjent, a także zasugeruje optymalne leczenie I określi jego prawdopodobne efekty", twierdzą uczestnicy projektu. Pracownicy Uniwersytetu Technicznego w Kownie uczestniczyli także w innym projekcie z zakresu monitorowania zdrowia, Avert-It (8). Tym razem przedmiot badań stanowiły osoby cierpiące na niedociśnienie krwi. Naukowcy opracowali nowatorski system monitorowania pacjentów podczas hospitalizacji, który nie tylko śledzi zmiany ciśnienia krwi, ale także potrafi przewidywać zagrożenia zanim się pojawią, alarmując na czas personel medyczny I znacznie poprawiając jakość opieki. --- Projekty opisane w niniejszym artykule uzyskały wsparcie na rzecz badań naukowych w ramach Siódmego Programu Ramowego (7PR). (1) Fast-Dot: Kompaktowe I ultraszybkie źródła laserowe, bazujące na nowatorskich strukturach kropek kwantowych ('Compact ultrafast laser sources based on novel quantum dot structures') (2) LAMP: Wzbudzana laserowo synteza nanokompozytów polimerowych oraz opracowywanie diod I tranzystorów elektroluminescencyjnych o mikro-wzorach (' Laser induced synthesis of polymeric nanocomposite materials and development of micro-patterned hybrid light emitting diodes (LED) and transistors (LET)') (3) Cross Trap: Spójnie wzbogacane, ramanowskie, jednowiązkowe I spektroskopowe śledzenie zanieczyszczeń lotnych (' Coherently-enhanced raman one-beam standoff spectroscopic tracing of airborne pollutants') (4) VirtualLife: Bezpieczne, zaufane I rządzące się jednolitym prawem środowisko współpracy w życiu wirtualnym (' Secure, trusted and legally ruled collaboration environment in virtual life') (5) DEMI: Projektowanie produktów I procesów w oparciu o energooszczędne rozwiązania produkcyjne, bazujące na inteligentnym otoczeniu (' Product and Process Design for AmI Supported Energy Efficient Manufacturing Installations') (6) Ponte: Skuteczne selekcjonowanie pacjentów do innowacyjnych badań klinicznych istniejących oraz nowych leków (' Efficient Patient Recruitment for Innovative Clinical Trials of Existing Drugs to other Indications') (7) TBIcare: Rozwiązanie z zakresu diagnostyki opartej na dowodach oraz z zakresu planowania leczenia, przeznaczone dla osób dotkniętych urazowym uszkodzeniem mózgu (' Evidence based Diagnostic and Treatment Planning Solution for Traumatic Brain Injuries') (8) Avert-It: Zaawansowane przewidywanie negatywnych skutków niedociśnienia tętniczego w oparciu o nowatorską, neuronową sieć bayesowską. Odnośniki do projektów na stronie CORDIS: - Informacje na temat 7PR w bazie danych CORDIS - Informacje na temat projektu Fast-Dot w bazie danych CORDIS - Informacje na temat projektu LAMP w bazie danych CORDIS - Informacje na temat projektu Cross Trap w bazie danych CORDIS - Informacje na temat projektu VirtualLife w bazie danych CORDIS - Informacje na temat projektu DEMI w bazie danych CORDIS - Informacje na temat projektu Ponte w bazie danych CORDIS - Informacje na temat projektu TBIcare w bazie danych CORDIS - Informacje na temat projektu Avert-It w bazie danych CORDIS Pozostałe odnośniki: - strona internetowa Agendy Cyfrowej Komisji Europejskiej