Mokslas

Molekulinės medžiagos bei organiniai ir neorganiniai nanodarinai vis plačiau naudojami vystant optoelektrinius prietaisus, kuriant „sumanias“ medžiagas, nano- ir biotechnologijas. Organinės medžiagos vis plačiau skverbiasi  ir į elektroniką, kur iki šiol dominavo neorganiniai puslaidininkiai.   Šios naujos sritys reikalauja intensyvių mokslinių tyrimų, naujų pažangių tyrimo metodų, aukštesnės tyrimų ir jų pagrindu kuriamos gamybos būdų kultūros ugdymo, bei įgūdžių nanomokslų ir nano- bei biotechnologijų srityse. Pagrindiniai šios krypties tyrimai atliekami trijuose FTMC skyriuose.

Nanoinžinerijos skyriaus pagrindinė kompetencija yra nanoskopinių medžiagų ir darinių sintezė bei manipuliavimas. Daugiadisciplininė tyrėjų komanda vykdo projektus, kurie susiję su savitvarkiais monosluoksniais, ląstelės membrana, baltymų ir peptidų dariniais, grafenu, laidžiais polimerais, nanodalelėmis, ir kt.  Skyriuje ištobulintos paviršių chemijos, fotochemijos ir supramolekulinės chemijos metodikos, kurios naudojamos derinant jas su fotolitografija, minkštąją litografija, skenuojančio zondo manipuliavimu bei rašymu. Personalas gerai išmano analitinius metodus, tokius kaip fluorescencinė mikroskopija ir spektroskopija, plazmonų rezonansas ir nanoplazmonika, vaizdinanti elipsometrija, elektrochemija, atominių jėgų mikroskopija (AJM).  Ypač stripri AJM technologijos kompetencija, apimanti pažangias analitines metodikas bei įrangos ir elektronikos kūrimą. Pagrindiniai taikymai yra ląstelių ir biologiniai lustai, hidrogelinės ir kitos biomedžiagos, jutikliai ir bioanalizė. Daugiau negu dešimtmetį skyriaus mokslininkai bendradarbiauja su medicinos mokslininkais ir gydytojais, tokiu būdu sukurta sąsaja greitam naujų nanomedžiagų ir prietaisų klinikinės perspektyvos išžvalgymui. Skyrius turi nuosavą laboratoriją ir  kompetenciją ląstelių ir biomedžiagų bei nanostruktūrų sąveikos tyrimams.

Molekulinių darinių fizikos skyriuje sukurtas elektroninės spektroskopijos kompleksas sudarytas iš eilės stacionariosios ir kinetinės ultrasparčiosios spektroskopijos prietaisų  suteikiantis galimybę  detaliai charakterizuoti molekulinių darinių elektronines savybes ir šviesa indukuotus vyksmus plačioje trukmių skalėje nuo femtosekundžių iki minučių ir valandų. Taip pat skyriuje išvystyti įvairūs optinės mikroskopijos metodai įskaitant netiesinę koherentinės antistoksinės Ramano sklaidos bei antrosios optinės harmonikos mikroskopiją. Tiriant vyksmus optoelektriniuos eprietaisuose spektroskopiniai tyrimai derinami su elektriniais.  Siekiant detaliau išsiaiškinti vyksmų mechanizmus, tyrimai dažnai atliekami įvairiose temperatūrose; yra galimybė bandinius atšaldyti iki 10 K. Šalia eksperimentinių tyrimų atliekami ir teoriniai vyksmų ir molekulinių kompleksų savybių tyrimai. 

Organinės Chemijos skyriuje atliekami organinių molekulių ir nanodarinių struktūros ir funkcionalumo tyrimai elektrocheminėje fazių riboje naudojant paviršiaus virpesinės spektroskopijos metodus (SERS, paviršiaus sustiprintą IR sugerties spektroskopiją (SEIRAS) ir suminio dažnio generacijos spektroskopiją). Kuriamos organinės molekulės tyrimams, atliekamiems chemijos, biochemijos, farmakologijos, fizikos, medžiagotyros, nanomokslų, optoelektronikos srityse bei naujos sintetinės metodologijos. 

Naudojantis turima kompetencija toliau bus vystomos ir taikomos metodikos, skirtos vyksmų funkciškai aktyviose molekulinėse medžiagose ir kompleksuose tyrimui, kuriamos naujos medžiagos ir vystomos molekulinės elektronikos  bei jutiklių technologijos.

Šių metodų kompetencija yra sukaupta:

• Molekulinių darinių fizikos skyriuje (vadovas prof. V. Gulbinas)
• Nanoinžinerijos skyriuje (vadovas dr. R. Valiokas)
• Organinės chemijos skyriuje (vadovas dr. L. Labanauskas)