MĒNEŠA PĒTNIEKS Jeļena Miķelsone: Punktiņš, kurš spīd

Nesen saņēmāt L’OREAL Latvijas stipendiju „Sievietēm zinātnē”. Ko jums šī stipendija nozīmē? Šī balva nozīmē to, ka mans darbs tika pamanīts, ka to nedaru tikai sev. Protams, esmu ļoti pagodināta, jo mans darbs tika izvēlēts starp daudziem citiem. Stipendiju saņēmāt pētījumam „Hologrāfisko optisko elementu ieraksts un izpēte organiskos azopolimēros”. Ko šis nosaukums ietver? Tas nozīmē, ka pētām tiešo hologrāfisko ierakstu organiskajos polimēros. Pašlaik gan strādājam ar mazmolekulārajiem organiskajiem stikliem, bet būtība saglabājas, rakstām hologrāfiskus režģus, kuriem ir ļoti daudz pielietojumu. Kas ir pats režģis? Režģis ir periodiska mikroskopiska vai pat nanoskopiska virsmas struktūra, kura difraģē jeb novirza gaismu noteiktā leņķī. Tādu režģi varam izmantot mākslā, kas ir ļoti plaši izplatīts, piemēram, trīsdimensionālās bildītēs, arī drošības uzlīmēs uz kredītkartēm, akcīzes uzlīmēs. Tas ir tas, ko cilvēks var redzēt ikdienā, taču laboratorijās izmanto difraktīvos optiskos elementus, kuri ir ļoti būtiski un no kuriem ir atkarīgs tas, cik precīzi izdosies veikt eksperimentu un kāds produkts sanāks. Tālāk tas var tikt izmantots datu optiskajā glabāšanā, elektrooptiskajās ierīcēs, dažādos aparātos. Jau tagad režģiem ir ļoti liels pielietojums, bet problēma ir tā, ka kvalitatīvus režģus ir tehnoloģiski ļoti grūti un dārgi izveidot. Hologrāfiskie režģi ir relatīvi viegli izveidojami, bet problēma ir tā, ka nav materiālu.   Kā atšķiras tas, ko jūs darāt šeit, no tā, ko cilvēki pieņem kā hologrammu? Daudziem, iespējams, zināmākās būs hologrammas pasēs, akcīzes marķējumos. Protams, struktūra mazliet atšķiras. Rakstām režģi, kas ir visvienkāršākā hologramma, punktiņš vienkārši spīd. Ja gribam iegūt bildīti, tad tā tur tiek ierakstīta. Tātad neliekat iekšā hologrammā, piemēram, ērgli? Tās ir mākslinieciskās hologrammas, kurām ir pielietojums muzejos vai uz kredītkartēm. Ja vajag hologrāfisko difrakcijas režģi, tur jābūt taisnām periodiskām līnijām mikroskopiskajā vai nanoskopiskajā izmērā. Tādas hologrammas arī var redzēt, līdzīgi kā mākslinieciskās hologrammas? Tas ir atkarīgs no perioda – attāluma starp diviem maksimumiem režģī jeb, vienkāršāk sakot, attālums starp diviem "kalniņiem". Ja periods ir līdzīgs kā hologrāfiskajām uzlīmēm, tad punktiņš laistās varavīksnes krāsās, tikai tur nav attēla. Ja periods ir mazāks, tad diemžēl var redzēt tikai baltu plankumu. Ja periods ir liels, to var redzēt tikai mikroskopā. Hologramma ir fiksētā vietā vai, teiksim, lido pa gaisu? Pati hologrammas struktūra ir fiksētā vietā, tur, kur tika apstarots ar lāzerstarojumu. Pa gaisu nekas nelido, tas ir uz virsmas, konstants un paliekošs. (smaida) Taču, ja hologrammā ir ierakstīts attēls, tad to redzam aiz plates, un var teikt, ka tā „karājas gaisā”. Jums ir bijušas vairākas publikācijas, kurās apskatītos jautājumus esat aprakstījusi pirmā. Līdzīgus materiālus, protams, arī citi ir pētījuši, bet visu nevar izpētīt. Ķērāmies pie tā, kas vēl nav izpētīts, apskatīts, līdz galam nav izprasts. Virsmas reljefa veidošanas mehānisms vēl nav izskaidrots un līdz galam izprasts, tas ir tiešā hologrāfiskā ieraksta pamats un pie tā ir jāstrādā. Hologrammas Latvijas ir daudz pētītas? Latvijas pētniecībā hologrammas tiek pētītas pasen, praktiski kopš hologrāfijas pirmsākumiem pagājušā gadsimta sešdesmitajos gados. Mēs, Cietvielu fizikas institūts, komandas Rīgas Tehniskajā universitātē un Daugavpils Universitātē pēta hologrammas, un Latvijā tas arī ir viss. Es pētu tieši organiskos materiālus, kas salīdzinoši ir jauni, jo sākumā hologrāfiskais ieraksts tika pētīts neorganiskos materiālos. Tiešo ierakstu organikā sāka pētīt pagājušā gadsimta deviņdesmitajos gados, un tagad turpinu šo darbu. Kā ir veidojusies jūsu akadēmiskā karjera? Jau no bakalaura studiju sākuma strādāju Optiskā ieraksta laboratorijā, mans pētījumu virziens vienmēr ir bijis hologrāfija. Lekcijas nelasu, esmu strādājusi ar bakalaura studentiem, vadot bakalaura darbus. Darbs, protams, ir katru dienu, tomēr laboratorijā nestrādāju visu laiku un tas praktiski nav iespējams, jo ir citi kolēģi, kas grib strādāt ar lāzeriem. Strādāju arī ķīmijas laboratorijā, jo viela ir jāšķīdina, jādabū paraugs, uz kura var rakstīt hologrammas. Pēc tam ar paraugiem jāveic spektru mērījumi un biezuma mērījumi, kas nav ar lāzeri darāms. Tikai tad, kad ir gatavs paraugs, var iet un rakstīt režģus. Arī tad, kad režģi ir ierakstīti, jānosaka to dziļums un parametri. Kad mērījumu komplekss ir izpildīts, mērījumi ir jāapstrādā pie datora un jāpublicē jeb jāraksta publikācija. Kas hologrāfijā ir tik saistošs? Par hologrāfiju uzzināju vidusskolā, bet nevaru teikt, ka tieši tad sapratu, ka gribu visu laiku rakstīt hologrammas. Kad gribēju strādāt praktiski un pielietot savas zināšanas, atnācu uz Cietvielu fizikas institūtu, te tika piedāvāti vairāki pētniecības virzieni. Hologrāfija likās vissaistošākā, laboratorija likās interesanta. Kas jums hologrāfijas pētīšanā šķiet visinteresantākais? Tur jau tā lieta – ierakstot katru hologrammu, parādās spīdīgs punktiņš. Jo labāks ieraksts, jo vairāk punktiņš spīd un laistās. Par to var teikt, ka tā ir māksla, jo parasts cilvēks ikdienā droši vien nevar to ieraudzīt. Tas ir interesanti. Visvairāk aizrauj izaicinājums censties ierakstīt ātrāk, dabūt augstāku reljefu. Tas pagaidām ir izstrādes procesā. Vai esat skaitījusi, cik hologrammas esat izveidojusi? Cik ilgu laiku aizņem vienas hologrammas izveidošana? Procesa ātrums ir atkarīgs no materiāla, tā var būt diena vai pat sekundes. Skaitu pateikt nevarēšu, jo hologrammas rakstu jau astoto gadu. Kas ir tās mazās sastāvdaļas, kuras noved pie spīdīgā punktiņa? Tas noteikti ir materiāls, tādēļ tos pētām, lai noteiktu optimālāko un labāko materiālu. Ir jāizvēlas arī atbilstošais lāzers vai viļņa garums, ar kuru ierakstīt šo režģi. Materiāls ir cieta viela, šķīdums? Tas klasificējas kā mīksta viela. Tie ir polimēri, kam ir piesaistīti azosavienojumi, vai organiskie azostikli. Savā topošajā disertācijā pārsvarā pētu azopolimērus. Kas ir ierakstīšanas process? Kā tas praktiski notiek? Praktiski paņemam paraugu, ieliekam to parauga turētājā, lai tas nekustas, un apgaismojam to ar interferences ainu, ko veido divi lāzera stari. Tad to atstājam,jo ieraksta laikā nedrīkst būt vibrācijas, nevajadzētu arī staigāt apkārt, radīt troksni, jo jebkuras vibrācijas liek interferences ainai, kas veido režģi, drebēt, tas savukārt var kropļot vai pat dzēst režģi. Tā kā ieraksta periods parasti ir mērāms mikronos vai tā desmitdaļās, pat nelielas vibrācijas var izjaukt eksperimentu. Ideālā gadījumā tam jānotiek sterilā telpā. Kad paraugu atstāj, datorizēti mēra, kā režģis ierakstās. Parādās stars, kura intensitāte pieaug vai krītas, un no tā var pateikt, vai režģis rakstās vai nē. Tas ir tas brīdis, kad notiek spīdēšana? Kad ierakstām režģi un izņemam no parauga turētāja, redzam, vai punktiņš, ja ir atbilstošs periods, spīd vai nē. Vai pašlaik strādājat pie kāda pētījuma?   Pašlaik pētu tiešo hologrāfisko ierakstu mazmolekulāros organiskos stiklos, paralēli strādāju arī pie savas disertācijas izstrādes, kurā meklēšu jaunus materiālus tiešajam hologrāfiskajam ierakstam. Rezultāti parādīs apkopojumu par vairākām polimēru sistēmām, kas var tikt pielietotas hologrāfisku režģu veidošanā. Vai ir kas tāds, ko jūs gribēt pētīt pēc disertācijas vai brīvā brīdī? Pašlaik no tiem materiāliem, kurus esmu apskatījusi, manuprāt, tieši mazmolekulārie organiskie stikli ir vissaistošākie un visperspektīvākie. Protams, to ir daudz un ar dažādiem sastāviem, bet pagaidām tie uzrāda vislabākos rezultātus. Gribētos pastrādāt ar šīm vielām. Zinot, ko jūs darāt, cilvēki jums apkārt saprot, kas ir hologrāfija? Cilvēkiem, kas nav ar zinātni saistīti, tiešām ir diezgan grūti paskaidrot, ar ko es nodarbojos. Ļoti daudzi pat nezina, kas ir hologramma. Vienīgais un vienkāršākais veids, ko varu izstāstīt, ir tieši par uzlīmēm, ko cilvēki biežāk redz. Metode ir tā pati, tikai tas ir cits aspekts. Jums arī ir gadījies radīt tādas hologrammas? Laboratorijā kolēģi ir rakstījuši mākslinieciskas hologrammas, ir taisītas arī hologrāfiskās uzlīmes. Pašlaik nodarbojamies ar pētniecību, jo uzlīmju taisīšana ir komercpasākums. Kā tiek taisītas hologrāfiskās uzlīmes? No sākuma visas hologrammas tiek ierakstītas mūsu laboratorijā gaismas jutīgajā materiālā. Tie var būt organiskie materiāli, halkogenīdi, kaut kas gaismas jutīgs, kurā ar lāzeri bildīti var ierakstīt. Pēc tam kodina vai nekodina, kas nozīmē, ka ierakstām hologrammu, uz virsmas nekā nav, taču pēc kodināšanas tiek nomazgātas noteikti apgabali režģī un parādās virsmas struktūras, un ar aci var redzēt, ka tur ir attēls. Pēc ierakstīšanas to nevar redzēt. Tad tās struktūras ar elektrolīzes metodi tiek pārnestas uz niķeļa platēm. No šīm platēm, kas ir plastiskas, ar karstspiedes metodi var taisīt uzlīmes. Kur jūs rodat idejas? Kādi ir jūsu brīvā laika pavadīšanas veidi? Man ir noteikts darba laiks, kurā darbs tiek paveikts un uz mājām netiek nests. Mājās nav problēmu atslēgties no darba, savu laiku pavadu ar ģimeni. Man patīk ceļot, pavadīt savu brīvo laiku dabā, pastaigāties, braukt uz jūru. Esot ārzemēs, ar profesionālo aci arī pievēršat uzmanību hologrammām? Uz biļetēm ieraugot hologrammas, protams, pievēršu uzmanību, apskatītu tās kvalitāti, noskaidroju, kāpēc tā tur atrodas. Bez tā neiztikt, jo tā ir liela daļa manas dzīves, un nevaru to ignorēt. Kā, piemēram, akcīzes uzlīmi var izpētīt? Domāju, ka neviens to nepēta, tā jau ir izstrādāta un viltot to ir grūti, jo tās var saturēt mikrotekstus, noteiktus attēlus, kas redzami tikai noteiktā leņķī, kā arī citus drošības elementus. Drošības hologrammām var tikt izveidots nanoteksts, kas ir saskatām tikai ar noteiktu aparatūru un cilvēka acij nav redzams. Tam ir nepieciešamas ierīces, kas nav katra cilvēka rīcībā. Tās ir arī salīdzinoši dārgas, un nav vērts tās viltot. Noteiktā leņķī tās ir redzamas labāk, citā – sliktāk, kā jebkura hologramma. Ko jūs teiktu topošajam studentam, kurš plāno studēt jūsu pētniecības laukā? Uzsākot mācības, droši vien sapratīsiet, ka hologrāfija nav tikai tas, ko redzat savās pasēs un kredītkartēs, bet tas ir daudz plašāks jēdziens. Īpaši režģis varbūt kļūs par jūsu sabiedroto, ja strādāsiet spektroskopijā. Pielietojums šiem elementiem ir ļoti, ļoti plašs, jūs to uzzināsit un varbūt kādam no jums gribēsies pašam radīt tādus režģus un elementus, un atnāksit strādāt uz Optiskā ieraksta laboratoriju. Un varbūt paveiksies redzēt spīdīgu punktiņu, kurš laistās. To tāpat varēs ieraudzīt semināros, bet pašam izveidot noteikti būs daudz interesantāk. Vai ir viegli būt sievietei zinātnē, īpaši Jūsu pētniecības nozarē? Vai jums ir bijis vairāk sevi jāpierāda tāpēc, ka esat sieviete? Sievietei ir grūtāk iesākt karjeru zinātnē, īpaši fizikā, jo pastāv uzskats, ka tas ir priekš vīriešiem. Nākas sastapties ar draugu vai ģimenes nesaprašanu, arī studējot gadījās dzirdēt, ka sievietēm zinātnē nav vietas, turklāt arī uzsākot darbu laboratorijās var dzirdēt ieteikumus "tur neej, jo sievietes tur vispār neņem". Bet, ja tam visam tiek pāri un sāc darboties šajā jomā, tad nekādu lielu atšķirību nevar just. Man laikam paveicās, bet es neizjutu lielu spiedienu, ne no draugu, ne no pasniedzēju, ne no darba devēja puses. Par publikāciju ciklu „Mēneša pētnieks” Ar zinātni prātos un sirdī Latvijas Universitātē darbojas, teoretizē un pārbauda hipotēzes daudz un dažādu nozaru pētnieki. Gan tādi, kam jau ir ievērojams zinātnisko publikāciju skaits savos dzīvesgājumu aprakstos, gan tādi, kas pētniecības pievilcību vēl tikai atklāj. Lai godinātu zinātnes vārdu, lai ieskatītos, kas notiek Latvijas Universitātes fakultātēs un institūtos un lai izstāstītu pētnieku stāstus savējiem un citiem, ar 2012. gada janvārī tiek uzsākts publikāciju cikls „Mēneša pētnieks”. Turpmāk katru mēnesi Latvijas Universitātes portālā publicēsim aktuālos pētnieku stāstus, savukārt gada noslēgumā ļausim publiski portāla lasītājiem balsot par savu favorītu, tādējādi suminot to pētnieku, kura darbība ir uzrunājusi visvairāk lasītājus. Mēneša pētnieks. Zinātnes vārdā!