Aiz katras krāsas slēpjas precīza zinātne – atomu izkārtojums, ķīmiskās saites, elektroniskā struktūra un gaismas spektri –, un tieši šajā punktā starp molekulām un krāsām attīstās materiālzinātne un jaunas inovācijas. Gaidot Zinātnieku nakti, Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūta (LU CFI) pētnieki dalās stāstos par krāsu un zinātnes mijiedarbību mūsu ikdienas darbā un eksperimentos laboratorijās.
Varbūt tev ir paveicies redzēt Latvijas platuma grādiem reto ziemeļblāzmu. Bet kas tieši liek debesīm iekrāsoties zaļganajos un violetajos toņos? Jautājam Optisko materiālu laboratorijas vadošajai pētniecei Virgīnijai Vītolai.
“Viss sākas ar Sauli. No tās vainaga nepārtraukti izdalās lādētās daļiņas (protoni un elektroni), kas sasniedz milzīgus ātrumus un nonāk līdz pat Zemei – tā saucamais Saules vējš. Ziemeļblāzmas rodas, kad šīs daļiņas mijidarbojas ar Zemes magnētisko lauku, kas tās ‘notver’ un novirza līdz planētas ziemeļu un dienvidu poliem. Tur Saules vēja daļiņas saduras ar atmosfēras gāzēm, paaugstinot to elektronu enerģijas stāvokli un ierosinot atomus. Pārejot uz zemākiem enerģijas stāvokļiem, tie atbrīvo enerģiju gaismas veidā – process ir fundamentāli līdzīgs luminiscencei. Rezultāts ir iespaidīgs, planētas mēroga gaismas šovs, taču fizika, kas aiz tā slēpjas, ir balstīta uz tiem pašiem principiem, kurus mēs pētām Optisko materiālu laboratorijā," skaidro Virgīnija.
Laboratorijā pētnieki atklāj, kā dažādi cietvielu materiāli absorbē un izstaro gaismu. Šī pētniecība rezultējas jaunos optisko materiālu pielietojamos – piemēram, BioPhoT platformas projekts DARS strādā pie ilgi spīdoša un luminscējoša pārklājuma ceļa zīmēm. Laboratorijas darbs attīsta arī jaunas ierīces kā scintilatori un luminofori, ko izmanto radiācijas detektēšanā, medicīniskajā attēlveidošanā un energoefektīvā apgaismojumā.
Atklāj vēl citus krāsainus zinātnes brīnumus rakstu sērijā Starp molekulām un krāsām!
