Zinātnes Vēstnesis

Gados jaunākais LZA akadēmiķis ANDRIS ŠUTKA

Foto: E. Karaseva, RTU Foto: E. Karaseva, RTU

“Biju izlasījis simtiem rakstu, kur šī kļūda atkārtota sistemātiski. Arī savos mērījumos paši bijām novērojuši, ka, noteiktā veidā mehāniski spaidot materiālus, kuriem nav pjezoelektriskās īpašības, var nomērīt elektriskos signālus. Tas dūrās acīs. Tiek ziņots par tādām īpašībām, kādas tiem materiāliem reāli nemaz nav. Tas sagroza lauku,” saka uz šo brīdi gados jaunākais LZA akadēmiķis, Rīgas Tehniskās Universitātes Materiālu un virsmas tehnoloģiju institūta direktors Dr.sc.ing. Andris Šutka laikrakstam “Zinātnes Vēstnesis”.

Laikraksts "Zinātnes Vēstnesis" 3 (619), 2022. gada 28. marts

Gados jaunākais LZA akadēmiķis ANDRIS ŠUTKA

 

Kā jums rodas idejas par to, ko un kāpēc pētīt?

Idejas rodas, lasot literatūru. To darot, redzamas arī tendences un vajadzības. Tā sanācis, ka ideju ir daudz. Varbūt tāpēc, ka daudz lasu. Piemēram, ideja projektam par triboelektriskiem ģeneratoriem radās, izstrādājot elektro-optiski aktīvus materiālus. Gatavojot nanostienīšu koloīdus dielektriskā vidē, novēroju, ka, stikla konteineri kuros tie iepildīti maina krāsu. Sapratu, ka tas notiek dēļ virsmas lādiņa, kas veidojas uz stikla to aiztiekot. Tā laukā stienīši orientējas un izmaina optiskās īpašības. Sāku pētīt literatūru par virsmas lādiņu veidošanos. Tā nonācu pie salīdzinoši jauna virziena – elektrostatiskā lādiņa izmantošanas mehāniskās enerģijas savākšanai. Tas ir ļoti interesanti un šobrīd ļoti aktuāli, jo ar mehānisko enerģijas savācēju var aizvietot baterijas mikroierīcēs un sensoros. Iedvesmojoties pieteicu un tiku pie sava pirmā lielā projekta – “Hibrīdās enerģijas ieguves sistēmas”. Trijos gados tapa 11 zinātniskās publikācijas, divas no tām publicētas žurnālā ar ietekmes faktoru >30. Pētījums 2018. gadā tika iekļauts starp nozīmīgākajiem gada zinātniskajiem sasniegumiem.

Aiz katra projekta ir kāds stāsts. Piemēram, “Plazmonisku oksīdu kvantu punkti enerģiju taupošiem gudrajiem logiem” ir ļoti interesants projekts, pie kura nonācām pētot fotokatalizatoru aktivitāti fotoģenerēto caurumu ķērāju klātbūtnē. Novērojām, ka šādas suspensijas maina krāsu. Sākām šo pētīt vairāk, līdz nonācām līdz enerģiju taupošiem gudrajiem logiem. Fotohromais efekts novērots arī agrāk, taču mūsu gadījumā tas bija īpaši spēcīgs ļoti mazo nanodaļiņu dēļ. Daļiņu izmērs, kuras izmantojām, bija mazāks par 5 nanometriem.

Ar ideju vien, šķiet, varētu nepietikt. Kā izdodas pārliecināt?

Jā, tā ir. Ideja jāpamato. Tas ir visgrūtākais, un ne katru reizi izdodas pārliecināt, bet pēdējā laikā ar pārliecināšanu iet veiksmīgāk, jo esam bijuši veiksmīgi vairākos projektu konkursos. Ja recenzentam zinātnisko ekselenci var pierādīt ar publikācijām, tad laikam ar to pārliecināšanu sāk palikt vieglāk.

Esat izveidojis laboratoriju. Ko nozīmē izveidot laboratoriju?

Tas nozīmē izveidot komandu sev apkārt. Komandu, kas tic tavām idejām un ir vienota mērķos. Atgriežoties no Tartu, es savu laboratoriju izveidoju no nulles. Man izdevās piesaistīt finansējumu un sava vecuma kolēģus, kuri zinātnē vēlas ko sasniegt. Manā gadījumā tas spēlēja lielu lomu. Arī Rīgas Tehniskā universitāte (RTU) mani atbalstījusi gan finansiāli, gan institucionāli. 2018. gadā RTU konkursa kārtā laboratorijas attīstībai no iekšējiem līdzekļiem piešķīra 300 000 eiro. Sākotnēji, kad nebija infrastruktūras, materiālu raksturošanu organizēju ar ārvalstu un vietējo kontaktu palīdzību. Ar laiku, piesaistot vairākus zinātniekus, grupa izauga un šobrīd manā vadībā jau strādā seši jaunie zinātnieki ar doktora grādu, divi doktoranti, kā arī pieci studenti. Iegūtā pieredze laboratorijas un projektu vadīšanā man ļāva kāpt augstāk. 2021. gada oktobrī mani ievēlēja par Materiālu un virsmas tehnoloģiju institūta direktoru. RTU Materiālzinātnes un lietišķās ķīmijas fakultāte lēma par struktūrvienību konsolidāciju un apvienoja trīs struktūrvienības – RTU Silikātu materiālu institūtu, RTU Neorganiskās ķīmijas institūtu un manis vadīto Funkcionālo materiālu tehnoloģiju zinātnisko laboratoriju. Šobrīd institūtā ir 40 darbinieki.

Vienā no intervijām minējāt, ka atklājumi agri vai vēlu kļūst par īstenību. Kuri no jūsu atklājumiem ir kļuvuši par īstenību?

Tā īstenība un īstenošanās manā uztverē notiek caur zinātnisko rakstu publicēšanu. Kamēr nav zinātniskais raksts, tikmēr atklājums neeksistē. Manuprāt, ļoti svarīgi pētījumu rezultātus publicēt pēc iespējas ietekmīgākā žurnālā. Tas nereti var liecināt par pētījuma nozīmību. Publicēšanos es lieku pašā augšā, viss pārējais pakārtojas. Ja pētījums tiek novests līdz publikācijai labā žurnālā, tad viss pārējais nāk pats no sevis.

Runājot par publikāciju, kura saņēma atzinības rakstu 2020. gadā. Tajā norādījāt uz citu zinātnieku kļūdām mērījumos. Kas tās bija par kļūdām?

Tās kļūdas bija elementāras. Pasaulē plaši tiek pētīti mīkstie pjezoelektriskie materiāli. Tie ietver pjezoelektriskus polimērus un polimēru kompozītus ar segnetoelektriķu daļiņām. Veicot elektromehāniskos mērījumus, autori elektriskā signāla rašanos kļūdaini interpretē kā pjezoelektrisko efektu. Patiesībā tas nereti rodas berzes dēļ starp paraugu un slogošanas ierīci. Berzes rezultātā rodas kontakta elektrifikācija, kas izraisa strāvas plūsmu starp elektrodiem parauga dažādās pusēs. No šīs berzes nepieciešams izvairīties un tikai tad var secināt par materiāla iekšējām pjezoelektriskām īpašībām.

Jūs mērķtiecīgi vai nejauši atradāt šo kļūdu?

Nē, biju izlasījis simtiem rakstu, kur šī kļūda atkārtota sistemātiski. Arī savos mērījumos paši bijām novērojuši, ka, noteiktā veidā mehāniski spaidot materiālus, kuriem nav pjezoelektriskās īpašības, var nomērīt elektriskos signālus. Tas vienkārši dūrās acīs. Tiek ziņots par tādām īpašībām, kādas tiem materiāliem reāli nemaz nav. Tas sagroza lauku. Ja esmu godīgi nomērījis savas īpašības, un saku, ka man ir baigi labais materiāls, tad recenzents pateiks: “Paskaties, lūdzu, uz to darbu! Tur ir desmit reizes labāk nekā tev!”. Taču īstenībā viņam nav desmit reizes labāk. Tas kaitināja, jo izkropļo visu lauku. Vienlaikus tas radīja stimulu un dzinuli. Bija reāla vajadzība norādīt uz šīm kļūdām.

Pastāstiet lūdzu par līmlentēm, kas nogalina vīrusus. Kad tās varētu tikt praktiski pielietotas?

Tad, kad kāds uzņēmējs nāks un uzņemsies to darīt. Man ir metode, kā uzklāt noturīgus antimikrobiālos pārklājumus uz polimēra plēves (līmlentes) istabas temperatūrā no pulveru suspensijām. Tas ir elementāri izdarāms. Šobrīd gan antimikrobiālie materiāli ir nedaudz zaudējuši aktualitāti.

Par gudrajiem logiem – vai pareizi saprotu, ka to princips ir līdzīgs brillēm ar fotohromajām lēcām?

Principā tas ir tas pats fotohromais efekts, tikai tur izmantoti pilnīgi citi materiāli, nekā fotohromajās brillēs. Fotohromajās brillēs ir sudraba savienojumi. Mūsu gadījumā izmantojam TiO2, kas ir lētāks materiāls, kā arī darbojas pēc cita mehānisma. Mūsu mērķis ir izmainīt infrasarkanā starojuma caurlaidību, neizmainot redzamās gaismas caurlaidību. Šādi logi nepieciešami klimatiskajos apstākļos, kur bieži spīd saule. Tas ir viens nosacījums, jo tad, kad spīd saule, logi automātiski bloķē siltuma starojumu, kas ienāk telpās. Nepieciešams mazāk izmantot kondicionieri.

Esiet uz šo brīdi gados jaunākais LZA akadēmiķis. Kā pats sevi vērtējat – kāda bijusi Jūsu līdzšinējā iesaiste akadēmijas darbībā?

Mana iesaiste līdz šim nav bijusi liela. Esmu piedalījies dažādās lekcijās un lasījis referātus. Citādu un aktīvāku iesaisti pagaidām vēl īpaši neredzu, jo man ir lielas ambīcijas zinātnē. Šobrīd vēlos izmantot savu jaunības enerģiju, lai radītu vairāk zināšanu. Tad, kad būšu sasniedzis visu, ko esmu plānojis, un ieguvis bagātu pieredzi, tad varēšu to pilnīgāk ieguldīt LZA.

Kā vērtējat zinātnieku iesaisti skolēnu zinātniski pētniecisko darbu izstrādē?

Zinātnieki no manas komandas ļoti labprāt iesaistās skolēnu zinātniski pētniecisko darbu izstrādē. Arī pats vadu šādus skolēnu darbus. Šogad trim skolēniem no Rīgas Centra humanitārās vidusskolas vadīsim darbus par gudrajiem logiem un gāzes sensoriem. Mēs izdomājām dažas lietas, ko viņi varētu izmērīt un uztaisīt paši. Redzēs, kas no tā iznāks. Domāju, ka vairāk jāstrādā ar skolēniem un jāpārliecina, ka zināšanas ir vislabākais, ko var gūt, jārosina vairāk pievērsties mācībām.

Kurā brīdī sapratāt, ka kļūsiet par zinātnieku?

Skolā tas nenotika. Nevaru lielīties ar izciliem sasniegumiem pasaules olimpiādēs. Man bija cita uztvere. Pirmkārt, bija uzskats, ka mācīties nav stilīgi. Otrkārt, es darīju tik maz, cik var izdarīt, bet tik un tā dabūju labas atzīmes. Mani pat sūtīja uz matemātikas un ķīmijas olimpiādēm. Es braucu ar BMX riteni un sportoju. Augstskolas pirmajos kursos man joprojām nebija tās pārliecības. Manai mammai, māsai un tēvam ir augstākā izglītība. Mamma teica, ka obligāti jāmācās augstskolā. Ja obligāti, tad obligāti – iešu tur, kur ir visvieglāk. Studēšu ķīmiju. Noslēguma eksāmeni man, protams, bija labi, un budžetā tiku uzreiz. Materiālzinātnes studiju virzienā pie reģistrācijas bija mazāka rinda, tāpēc sanāca, ka to norādīju kā prioritāti.

Arī pirmajos kursos vēl joprojām sekoju principam, ka jādara tik maz, cik iespējams. Tad parādījās daži interesanti pasniedzēji, kuri radikāli mainīja manu attieksmi. Lielāko ietekmi deva akadēmiķis profesors Mārtiņš Kalniņš, kurš pasniedza polimēru fizikālo ķīmiju un materiālzinātni. Viņa harizmātiskums manī radīja tik lielu interesi par visu, ka sapratu, ka īstās lietas patiesībā grozās pavisam citur. Tā mana dzīve mainījās. Turpināju studijas maģistrantūrā un doktorantūrā, kur biju ļoti cītīgs. Maģistrantūru absolvēju ar izcilību un augstāko vidējo svērto atzīmi fakultātē. Jau doktorantūras studiju laikā publicēju ļoti daudzus rakstus samērā labos žurnālos. Uzrakstīju padsmit pirmā autora publikācijas.
Disertācijas laikā iepazinos ar zinātniekiem no Tartu Universitātes. Viens no viņiem kļuva par manas disertācijas recenzentu. Pēc aizstāvēšanās saņēmu uzaicinājumu pēcdoktorantūras pētniecībai Tartu Universitātē. Tur pagāja arī mans pēcdoktorantūras periods. Tur bija augstāks līmenis, nekā tas ir šeit.

Dzīvojot un strādājot Tartu piecus gadus, līdz vecpilsētai aizgāju vien pāris reizes. Jau septiņos no rīta biju laboratorijā un izgāju no tās vienpadsmitos vakarā. Mani tiešie kolēģi, vienaudži, Martins Timusks (Martin Timusk), Martins Jarvekulgs (Martin Järvekülg) un Urmas Josts (Urmas Joost), arī darīja tāpat, jo mūs visus interesēja zinātne. Tas veicināja manu izaugsmi un mainīja redzējumu.

Jautājums par jūsu “efektiem” vārdā Katrīna un Vestards. Varbūt jau ir izveidojusies vēl viena laboratorija mājas apstākļos?

Nē nav. Vestardu gan viss ļoti interesē, bet viņš vēl ir ļoti mazs. Viņš neeksperimentē. Jāsāk gan diskutēt – kas ir eksperiments? Īstenībā bērni eksperimentē pilnīgi visu laiku, jo viss ir jauns. Līdz ar to viss ir eksperiments. Savukārt Katrīnai ir ļoti interesants raksturs, bet tā, ka viņa tagad sešu gadu vecumā mestos, pētītu un šausmīgi izrādītu interesi tieši par zinātni, tā īsti nav. Taču nav arī tā, ka viņa interesi neizrāda. Cenšos šo interesi viņā radīt, bet neko neuzspiežu. Viņa vēl ir mazs bērns. Ir lietas, kas viņai ļoti patīk, piemēram, skaitļi un rēķini. Viņa vēl nemāk lasīt, bet skaita un rēķina desmitos. Tas ir ļoti interesanti. Tāpat viņu interesē aiziet uz fakultātes laboratoriju un paskatīties. Katrīna citreiz dīc, lai sestdienā aizvedu uz fakultāti, parādu kādas iekārtas un pavadāju pa laboratorijām, kā tur izskatās. Īpaši tagad, kad esmu institūta direktors. Tur ir daudz laboratorijas ar visādām interesantām iekārtām, un viņa jautā par vienu un otru lietu, un kam tas ir vajadzīgs.

Pieļauju, ka jūsu ikdienas dzīve neaprobežojas tikai ar laboratorijas eksperimentiem un publikācijām. Kāda ir jūsu dzīve ārpus laboratorijas?

Ir laiks ko pavadu ar ģimeni, atpūšoties dabā, izbraucot ar velosipēdu vai aizejot uz kādu muzeju. Mani fascinē daba un arhitektūra. Pastaigās smeļos spēkus turpmākam radošam darbam. Bērni arī ir mani iedvesmas avoti. Pārējo laiku praktiski visu veltu tikai zinātnei. Nav tādi brīvie vakari un brīvdienas. Es drīzāk esmu ļoti ieinteresēts vairāk kaut ko padarīt. Tāda degsme citreiz ir ļoti liela, jo daru to, kas man patīk. Manas domas visu laiku ir par un ap zinātni. Reizēm ir vēlme izlasīt kādu labu grāmatu, bet tās lasu tad, kad lidoju. Ja prāts ir pārāk noguris, lai lasītu vai rakstītu zinātniskās publikācijas, tad lasu grāmatas. Tie ir mani brīži. Es vienkārši dzīvoju dzīvi.

Laikrakstam “Zinātnes Vēstnesis”
sagatavoja Ilona Gehtmane-Hofmane

Lasīts 921 reizes
We use cookies
Informējam, ka šajā tīmekļa vietnē tiek izmantotas sīkdatnes (angļu val. "cookies")