Vitālijs Romanovs ir OSI Lietderīgās ķīmijas grupas vadošais pētnieks, kurš attīsta molekulāro vadu koncepciju.
Ikviens no mums zin, ka elektriskie vadi, pateicoties to sastāvā esošajam metālam, vada elektrību. Taču ne visi no mums zin, ka elektrību var vadīt arī molekulārie vadi, kas ir mikroskopiska izmēra organisku molekulu virknes. Molekulāro vadu garums svārstās no 1 līdz 100 nm, un to “biezums”, t.i. vadu veidojošo molekulu diametrs, ir ap 0,3 nm. Līdz šim zināmā plānākā vara vada diametrs ir 0,1 mm, kas ir līdz pat 300 000 reižu biezāks kā molekulārais vads.
Molekulārie vadi tiek izmantoti dažādās nozarēs, piemēram, nanotehnoloģijā, ķīmijā un bioloģijā – visur, kur nepieciešami maza izmēra vadi. Tāpat arī tos izmanto datortehnikā un elektronikā, kur arvien pieaug vēlme radīt mazākas, vieglākas, energotaupīgākas un efektīvākas ierīces.
Vitālijs stāsta, ka molekulāro vadu un attiecīgi molekulārās elektronikas koncepcija zinātnē ir samērā jauna.
Tās pirmsākumi datējami ar 1974. gadu, kad Amerikas zinātnieki Ariehs Avirams (Arieh Aviram) un Marks Ratners (Mark Ratner) publicēja rakstu par pirmā molekulārā pārveidotāja izveidi, kas spēj pārvērst maiņstrāvu līdzstrāvā. Tomēr pirmās molekulāro vadu īstenošanas idejas tika publicētas 1997. gadā, kad japāņu pētnieks Tošio Mijazava (Toshio Miyazawa) parādīja, ka elektriskā lauka ietekmē šādas sistēmas spēj emitēt gaismu. Tas tika panākts, izmantojot molekulāros vadus, kas pārnesa elektronu starp divām molekulām. Rezultātā tika novērota elektroluminescence jeb gaismas starojums. Kopš tā laika molekulāro vadu pētījumi ir attīstījušies līdz reāliem, praktiski izmantojamiem produktiem. Redzamākais piemērs molekulāro vadu izmantošanai ir LED (OLED) ekrāni, kas ir ne vien ērtas, bet arī efektīvas un videi draudzīgas tehnoloģijas.
Lai gan molekulārie vadi jau tiek izmantoti, šajā jomā turpinās aktīva pētniecība un tiek meklētas vadu uzlabošanas iespējas, kā arī jaunas to pielietojumu jomas.Viens no molekulāro vadu izmantošanas ierobežojumiem ir daudzos gadījumos nepietiekama elektriskās strāvas vadītspēja, kā arī pašu vadu stabilitāte. Tā kā molekulārie vadi ir elektroaktīvi materiāli, pievadot enerģiju, molekulas tiek uzlādētas un pēc tam tās kļūst “trauslas” un vairs nav izmantojamas.
Vitālijs sava pēcdoktorantūras projekta ietvaros nodarbojas ar molekulāro vadu īpašību uzlabošanu. Viņa pētījumu fokusā ir organosilīcija un organogermānija sistēmu izmantošana – pateicoties šo savienojumu unikālajām īpašībām, iespējams panākt, ka uzlabojas molekulārā vada stabilitāte un efektivitāte.
Jautājot Vitālijam, kāpēc viņš izvēlējies pētīt tieši silīcija un germānija savienojumus, viņš smaidot atbild: “Tā sanāca!”, un stāsta, ka savu zinātnisko darbību viņš sāka profesora Dr. Edmunda Lukevica un Dr. Ļubovas Ignatovičas vadībā. Edmunds Lukevics ir leģendāra personība – viens no biosilīcijorganiskās un biogermānijorganiskās ķīmijas izveidotājiem pasaulē. Šajā ķīmijas nozarē publicētās E. Lukevica monogrāfijas ir guvušas plašu starptautisku rezonansi. Pateicoties prof. E. Lukevica spējai iedvesmot un ieinteresēt, arī viņa skolnieks Vitālijs Romanovs turpina šo virzienu un pēta jaunu organosilīcija un organogermanija sistēmu īpašības.
Molekulāro vadu izpēti Vitālijs veic sadarbojoties ar vienu no vadošajiem pētniekiem elektroķīmijas jomā – profesoru Vjačeslavu Žuikovu (Viatcheslav Jouikov) no Rennes Pirmās universitātes (Francija).
Sadarbības rezultātā ir atklāti vairāki potenciāli molekulāro vadu veidi, kas izceļas ar labāku elektrovadītspēju un stabilitāti. Pašlaik vēl tiek veikti pēdējie eksperimenti un teorētiskie aprēķini, lai pierādītu jaunradīto molekulāro vadu efektivitāti un uzskatāmi parādītu to priekšrocības salīdzinājumā ar līdz šim zināmajiem vadiem. Iegūtie dati tiks publicēti starptautiski citējamos augstas raudzes nozares zinātniskajos žurnālos.
Par darbu zinātnē Vitalijs saka:
“Tā ir reāla iespēja aktīvi līdzdarboties attīstībā un virzīt progresu. Tas ir darbs, kas prasa daudz pacietības un mērķtiecības, taču, ja izdodas sasniegt rezultātu, tas sniedz milzu gandarījumu un piepildījumu.”
Un piebilst, ka viņa sapnis būtu veikt tādu atklājumus, kas uzlabotu cilvēku dzīves kvalitāti un pasauli ap mums.
Princips, pēc kā Vitālijs vadās darbā un dzīvē, ir – nav kļūdu, ir tikai izaicinājumi. Un katra problēma ir jāuztver kā iespēja mācīties un attīstīties.
Pētījums top pateicoties pēcdoktorantūras pētniecības atbalsta projektam Nr. 1.1.1.2/VIAA/3/19/577 ”Jaunas daudzcentru ar polielektroniem savienota organosilīcija un organogermanija sistēmas, kas izmanto tīšu hiperkoordināciju molekulārā nanomehānikā un elektronikā”.