Pārtikas iepakojumi, uz kā izvietoti īpaši marķieri, lai pircējs redzētu, vai tie iepriekš ir uzglabāti atbilstošā temperatūrā. Marķieri, kas parāda, vai Covid-19 vakcīnas pārvadāšanas procesā ir atradušās pietiekami zemos grādos. LU Cietvielu fizikas institūta zinātnieki ar saviem pētījumiem atklājuši vielas, no kurām nākotnē šādus marķierus varētu ražot.
Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūta EXAFS spektroskopijas laboratorija nodarbojas ar strukturāliem pētījumiem atomu līmenī. Latvijas zinātnieki var lepoties ar īpašu atklājumu, kas saistīts ar tādu viedo materiālu klasi kā molibdāti un volframāti.
“Viedie materiāli ir tādi materiāli, kuri reaģē uz izmaiņām apkārtējā vidē. Piemēram, tie var reaģēt uz temperatūras izmaiņām, spiedienu, elektrisko un magnētisko lauku. Mūsu pētījums bija vairāk saistīts ar materiāla termohromiskajām īpašībām, proti, materiāla krāsas izmaiņām, kad tos silda vai dzesē, un magnētiskajām īpašībām,” skaidroja LU Cietvielu fizikas institūta pētniece Inga Pudža.
Dažādām vielām ir iespējams mainīt atomāro struktūru, izmantojot temperatūras izmaiņas vai arī spiedienu. Lai pielietotu spiediena metodi, parasti ir nepieciešams ļoti liels spiediens, taču ar Latvijas zinātnieku pētītajiem materiāliem ir citādāk.
“Materiāli, ko pētām mūsu laboratorijā, jūt ļoti mazu spiedienu. Kad spiežam uz pulverveidīgo objektu ar pirkstu, tas maina savu krāsu. Materiālu uzsildot, to var atjaunot vēlreiz atpakaļ, un pēc tam spiest vēlreiz. Šajā gadījumā mēs ar pirkstiem varam mainīt atomu pozīciju, kas ir ļoti rets gadījums, starp citu,” stāstīja LU Cietvielu fizikas institūta zinātnieks Aleksejs Kuzmins.
Laboratorijā tapis pulveris, kas spēj mainīt krāsu temperatūras un arī spiediena ietekmē. Nākotnē šim atklājumam varētu būt ļoti plašs pielietojums dažādu sensoru ražošanā.
“Tas ir nepieciešams, lai prognozētu materiālu īpašības un varētu veidot jaunus materiālus, kas būtu noderīgi gan tehnikā, gan kaut vai tīri triviāli tādas krūzītes krāsojumā, kura parāda, cik karsta tēja tajā ir iekšā,” skaidroja Latvijas Zinātņu akadēmijas prezidents Ivars Kalviņš.
“Runājot par temperatūru jutīgiem produktiem, šobrīd aktuāla tēma ir vakcīnas. Ir daļa vakcīnu, kas jāuzglabā zemā temperatūrā. Viens no mūsu sintezētajiem paraugiem maina savu krāsu pie -70 grādiem, kas saskan ar uzglabāšanas apstākļiem, kas nepieciešami vienai no vakcīnām. Brīdī, kad, iespējams, transportēšanas gaitā vakcīnas būtu sasniegušas istabas temperatūru, mūsu paraugs (pulveris), ziņotu par to, ka temperatūra ir pārsniegusi vēlamos apstākļus un, iespējams, produkts ir nederīgs,” norādīja pētniece Pudža.
Šādi marķieri, kuru pamatā būtu Cietvielu fizikas institūtā veiktie pētījumi, būtu daudz lētāks risinājums nekā līdzšinējie ar salīdzinoši dārgām temperatūras mērīšanas sistēmām. Turklāt Latvijā iegūto un izpētīto pulverveida vielu varētu izmantot arī pārtikas iepakojumos, piemēram, nosakot, vai gaļa, piens un zivs produkti piegādes procesa laikā patiesi ir bijuši uzglabāti pareizā temperatūrā.
