Nanosturukturētu optisko daudzslāņu sistēmas priekš sensoru pielietojuma

Projekta nosaukums: Nanosturukturētu optisko daudzslāņu sistēmas priekš sensoru pielietojuma
Projekta līguma numurs: 1.1.1.2/VIAA/1/16/084
Projekta īstenošanas termiņš: 01.12.2017.-30.11.2020.
Projekta kopējais finansējums: 133806,00EUR LU daļa 6690,30EUR
Projekta mērķis: Projekta mērķis ir metālisko un dielektrisko daudzslāņu nanostruktūru sintēzes un analīzes metožu attīstība un to pielietošanas iespējām rentablu jaunu ierīču (sensoru) ieguvei.
Projekta rezultāti: Sagatavots patenta pieteikums 1 gab. Publikācija 1 gab. Prototips 1 gab. Programmatūra 1 gab. Dalība starptautiskās konferencēs: 2 (Skaits).

I ceturksnī saskaņā ar projekta plānu veikts darbs pie eksperimentālās aparatūras prototipa izveides. Apkopota informācija par oksidēšanas procesu vadību un datu ievākšanu no plānajām alumīnija oksīda kārtiņām. Eksperimentāli noteikti paraugu ieguves parametri - elektrodu pārvietošanas ātrums, anodēšanas potenciāls, temperatūras. Izveidota mehāniskā elektrodu pozicionēšanas sistēma un veikta šīs sistēmas testēšana.

II ceturksnī lielākā daļa laika tika veltīta temperatūras kontroles sistēmas izveidei, kas ir viens no aparatūras prototipa moduļiem. Izveidotās temperatūras kontroles un elektrodu pozicionēšanas sistēmas tika testētas, iegūstot nanostrukturētās plānās kārtiņas uz alumīnija pamatnes. Veikta iegūto kārtiņu morfoloģiskā un optiskā raksturošana. Nopublicēts „open-access” raksts par plāno nanostrukturēto ķīļveida kārtiņu īpašībām:
Variable Thickness Porous Anodic Alumina/Metal Film Bilayers for Optimization of Plasmonic Scattering by Nanoholes on Mirror. R., Poplausks, D., Jevdokimovs, U., Malinovskis, D., Erts, and J., Prikulis. ACS Omega 2018, 5783-5788, DOI: 10.1021/acsomega.8b00420 (SCOPUS)

III ceturksnis (01.06.2018 – 31.08.2018). Turpināts darbs pie temperatūras kontroles sistēmas uzlabošanas, elektroķīmisko oksidēšanas procesu veikšanai izstrādāta efektīvāka šūnas termostabilizācijas sistēma. Veikta termostabilizācijas elektronikas bloka montāža un testēšana. Turpināts darbs pie plāno nanostrukturēto ķīļveida kārtiņu ieguves un raksturošanas. Veikta rezultātu prezentēšana un apspriešana starptautiskā konferencē „Advanced Materials and Technologies 2018" (Palanga, Lietuva, 27.08.-31.08.2018), rezultāti iekļauti konferences tēžu grāmatā ar referāta nosaukumu - „Fabrication of Wedge-Shaped Porous Alumina Layers for Metal-insulator-metal Optical Resonators".

IV ceturksnis (01.09.2018 – 30.11.2018).Turpināts darbs pie aparatūras prototipa izstrādes. Pabeigta projektēšana un izgatavots datu ievākšanas bloks, kas palaists testēšanas režīmā.
Veikta dalība populārzinātniskā pasākumā „Zinātnieku nakts 2018"(28.09.2018), apmeklētājiem demonstrēta elektroķīmiskā reakcija ar gaismas fotonu izdalīšanos, kā arī speciālās iekārtas šī procesa veikšanai, demonstrēts stenda plakāts par projekta tēmu.

V ceturksnis (01.12.2018 – 28.02.2019). Dotajā laika periodā veikta projektā paredzētā aparatūras prototipa pilnveide un testēšana. Testēta aparatūras prototipa šūnas konstrukcija, izturība, elektronika un darba ergonomika. Paveikti aparatūras prototipa šūnas konstrukcijas projektēšanas uzlabošanas darbi. Darbs tiks turpināts pie vadības elektronikas pilnveides.

VI ceturksnis (01.03.2019 – 31.05.2019).  Atskaites periodā turpināta pirmās un otrās projekta aktivitātes izpilde. Pirmās aktivitātes ietvaros veikta izgatavotā aparatūras prototipa programmatūras pilnveide. Izmantojot izstrādāto aparatūras prototipu, testēta modificēta elektrodu piestiprināšanas metode, kas paredzēta darbam ar monokristāliem.
Otrās aktivitātes ietvaros izgatavota elektronikas plāte, kas paredzēta paraugu virsmu kartogrāfiskās mērīšanas sistēmas izveidei. Aktivitātes ietvaros uzsākti patenta izstrādes darbi.

VII ceturksnis (01.06.2019 – 31.08.2019). Turpināti aparatūras prototipa mezglu programmatūras pilnveidošanas un testēšanas darbi. Projekta rezultāti prezentēti starptautiskā konferencē „Advanced Materials and Technologies 2019”, Palangā, Lietuvā, 19.08.-23.08.2019.

VIII ceturksnis (01.09.2019. – 30.11.2019). Pirmās aktivitātes ietvaros veikti izstrādātā aparatūras prototipa programmatūras kļūdu novēršanas un uzlabošanas darbi. Sagatavoti plāno gradiento kārtiņu paraugi optisko mērījumu veikšanai. Otrās aktivitātes ietvaros veikta spektrālās kartēšanas programatūras izstrāde, kas nepieciešama plāno gradiento kārtiņu raksturošanai. Spektrālās kartēšanas programmatūra pašlaik tiek testēta, tās pilnveide ir paredzēta nākamajā ceturksnī. Turpināts patenta izstrādes darbs.

IX ceturksnis (01.12.2019. – 29.02.2020). Izpildīti aparatūras prototipa testēšanas un programmatūras pilnveides uzdevumi. Iegūts nanostrukturēts oksīda pārklājums uz monokristāliskās metāliskās sagataves. Veikta nanostrukturēta oksīda pārklājuma struktūras raksturošana, izmantojot mikroskopēšanu, kā arī optisko īpašību noteikšana. Iegūtie pārklājumi paredzēti plazmonu rezonanses optiskiem pētījumiem sensorikā, kur nepieciešama nanodaļiņu izvietošana 2D plaknē noteiktā attālumā. Paralēli tiek turpināts patenta pieteikuma sagatavošanas darbs.

X ceturksnis (01.03.2020 – 31.05.2020). Turpināti darbi, kas saistīti ar patentējamās nodevas izstrādāšanu un datu ievākšanas programmatūras pilnveidi. Apgūti jauni paņēmieni darbam ar spoguļgludām monokristālu virsmām. Veiktas izmaiņas izejmateriāla sagatavju iegūšanas tehnoloģija, kas būtiski samazināja sagatavju mehāniskos bojājumus. Tiek turpināts darbs ar plāno strukturēto pārklājumu veidošanu un optisko plazmonisko efektu izpēti.

XI ceturksnis (01.06.2020 – 31.08.2020). Izstrādāta metāla monokristālu nolietotas virsmas atjaunošanas metode. Metāla monokristāli izmantojami kā pamatnes optisko sensoru pētījumos, tāpēc kristālu virsmas atjaunošana ir svarīgs risinājums pētniecības un izstrādājumu izmaksu samazināšanai. Tika turpināts darbs pie datu ievākšanas programmatūras izstrādes, programma papildināta ar jaunām funkcijām nevienmērīgi pārklātu nanodaļiņu masīvu izpētei. 

XII ceturksnis (01.09.2020 – 30.11.2020). Latvijas Republikas Patentu valdē iesniegts patenta pieteikums par elektroda turēšanas sistēmu, kas paredzēta spoguļgludu metāla sagatavju elektroķīmiskās modifikācijas veikšanai. Izstrādāta un notestēta spektrālās kartografēšanas programmatūra, izveidota tās lietošanas instrukcija.