Nauji ir perspektyvūs išradimai: žvilgsnis į ateitį

Pramonė, technologijos, išradimai, inovacijos - dalykai, be kurių neįsivaizduojamas šiuolaikinis pasaulis, kuriame kasdien dienos šviesą išvysta nauji technologiniai sprendimai, kurie dažniausiai sukuriami ilgą laiką ieškant, eksperimentuojant, į procesą įdedant daug pastangų ir lėšų. Nauji, originalūs išradimai saugomi patentais. Patentu vadinama išradėjui suteikiama išskirtinė teisė į jo kūrinį. Ši teisė leidžia išradimu naudotis nevaržomai ir nesibaiminant, kad jis bus nukopijuotas. Naudodamasis išskirtine teise, išradėjas gali leisti ar drausti kitiems asmenims naudoti išradimą, iš to gaunant finansinės naudos.

Šią teisę suteikia valstybė, kuri mainais už išradimo detalių atskleidimą, garantuoja, kad išradimas tam tikrą laiką bus saugomas nuo nesąžiningo naudojimo. Išradimo apsaugos nuostatas Lietuvoje reguliuoja Patentų įstatymas. Jame įtvirtinta, kad išradimas gali būti saugomas, jeigu jis atitinka tris reikalavimus: naujumo, išradimo lygio ir pramoninio pritaikomumo. Naujumo reikalavimas reiškia, kad išradimas turi būti nežinomas visuomenei. Išradimo lygis garantuoja, kad tam tikras technologinis sprendimas nėra akivaizdus atitinkamos srities ekspertui. Pramoninis pritaikomumas leidžia daryti prielaidą, kad išradimas gali būti pritaikytas tam tikroje pramonės srityje.

Teisė į išradimą atsiranda nuo jo sukūrimo momento, tačiau jos įgyvendinimui būtina formali išradimo patentavimo procedūra, kurią vykdo Valstybinis patentų biuras. Pirmiausia jam pateikiama patento paraiška, kuri turi atitikti visus nustatytus reikalavimus. Priėmus paraišką, atliekama jos ekspertizė, kurios metu tikrinama ar pateikti visi reikalingi dokumentai ir duomenys, ar išradimas patentabilus. Atkreipiame dėmesį, kad išradimu nėra laikomi atradimai, mokslo teorijos, gaminių išoriniai vaizdai, įvairūs planai ir taisyklės, žmogaus kūnas ar jo dalys, kiti objektai, kurių sąrašas nustatytas Patentų įstatyme.

Išradimų apsauga yra teritorinė. Tai reiškia, kad išradimas yra saugomas tik toje valstybėje, kurioje jis yra registruojamas. Taigi, išradimų patentavimas Lietuvoje negarantuoja jų apsaugos užsienio šalyse. Šiuo atveju aktualios regioninio ir tarptautinio registravimo procedūros. Paraiška dėl regioninio išradimo registravimo paduodama priklausomai nuo šalių, kuriose norima jį registruoti. Tai gali būti Europos patentų tarnyba, Eurazijos patentų tarnyba ir kt. Tarptautinė paraiška paduodama Pasaulinei intelektinės nuosavybės organizacijai (PINO). Priklausomai nuo to, kur norima apsaugoti išradimą - nacionaliniu, regioniniu ar tarptautiniu lygiu, gali kisti ir patento kaina.

Išradimo patentavimo procedūra kartais užtrunka ir reikalauja papildomų investicijų, tačiau tik ji suteikia išradėjui išimtinę teisę į išradimą, kuri garantuoja savininkui galimybę parduoti, įkeisti, licencijuoti ar kitaip naudoti išradimą. Taip pat apsaugo nuo nesąžiningų konkurentų veiksmų, kurie gali išradimą nukopijuoti ir iš jo pelnytis.

Daugybė pavyzdžių istorijoje rodo, kad net ir patys genialiausi išradimai iš pradžių gali būti sutikti skeptiškai. Pažvelkime į kelis tokius atvejus:

• Elektros lemputė: 1879 metais žymus Stevensono technikos instituto mokslininkas Henry Mortonas su atvira panieka įvertino Thomo Edisono išradimą - elektros lemputę, pavadinęs jį tokiu beviltišku, kad net nėra reikalo apie jį rimtai kalbėti.
• Dviratis: Kai 1860 prancūzas Pierre Lallemandas viešai pristatė šią transporto priemonę, reakcija buvo skeptiška. 1880 metais Washington Post ragino moteris net nežiūrėti į dviračius, ant kurių damai net atsisėsti nepadoru.
• Automobilis: 1920 metais New York Times apgailestavo, kad automobilis nėra praktiška transporto priemonė, šaipėsi iš didelės automobilio kainos.
• Užtrauktukas: Ypač priešiškos buvo moterys. Užtrauktukas buvo laikomas nepadoriu ir dėl to, kad labai lengva jį atsekti, pernelyg greitai galima nusivilkti rūbus.
• Nagų lakas: Dar 1926 metais rašytoja Viola Paris įtakingame žurnale Vogue tvirtino, kad lakas blogai veikia moterų sveikatą ir yra visai netinkama priemonė.
• Garsinis kinas: Įtakingiausiam to laikotarpio prodiuseriui Josephui Schenkui, kuris vadovavo studijai United Artists, „kabantys paveikslėliai“ labai nepatiko.
• Sūrainis: Kulinarai griežtai sukritikavo mintį ant grilyje pašildytos mėsos, skirtos mėsainiui, uždėti gabalėlį sūrio.
• Autoatsakiklis: Ryšių paslaugas teikiančios kompanijos pasiekė, kad penktajame dešimtmetyje autoatsakiklis būtų uždraustas, nes tai esą „beprasmė paslauga“.
• Nešiojamasis kompiuteris: 1985 metais New York Times paskelbė, kad išradimas, kuris atrodė labai perspektyvus, išsėmė savo galimybes.

Šie pavyzdžiai primena, kad naujovės dažnai susiduria su pasipriešinimu, tačiau laikas ir praktika parodo tikrąją jų vertę.

Fotonikos galimybės ir taikymas

Fotonikos galimybės ir jos taikymas 21 amžiuje, praėjus daugiau nei 60 metų po lazerio išradimo, nuolat auga. Fotonikos technologijos naudojamos daugelyje mus supančių daiktų. Anot jo, fotonikos potencialas pripažintas visame pasaulyje. Fotonikos technologijų pažangą, investuojant į mokslo tyrimus, remia ir Europos Komisija. Vien tik į Europos mokslinių tyrimų ir inovacijų programą „Horizontas 2020“ buvo investuota 700 milijonų eurų.

Ryškiausios fotonikos išradimas - tai lazeriai. Paklausa lazerinėms sistemoms ir jų sprendimams auga milžiniškais tempais. Tikriausiai sunkiai rastume industriją, kurioje nebūtų naudojami lazeriai: žemės ūkis, pramonė, aviacija, biotechnologijos, medžiagų apdirbimas, karinė pramonė... Šiuo metu lazeriai taikomi daugelyje medicinos sričių: chirurgijoje, neurochirurgijoje, oftalmologijoje, dermatologijoje, stomatologijoje, ortopedijoje, urologijoje, kardiologijoje. Lazeris ypač daug vilčių teikia diagnozuojant ir gydant ankstyvąsias onkologinių ligų stadijas.

Lazeriai nepamainomi ir kuriant 3D nano-, mikroobjektų spausdinimo procesus. Lietuvių sukurtos lazerinės spausdinimo staklės geba sukurti nanorobotus, galinčius judėti žmogaus venose ir pristatyti vaistą tiksliai į pažeistą vietą. Nuolat augantį susidomėjimą fotonika ir lazerių technologijomis rodo ir Lietuvos lazerių pramonės pardavimo mastai, kurie padvigubėja kas penkerius metus. Pasak Lietuvos lazerių asociacijos direktoriaus Petro Balkevičiaus, beveik 90 proc. visos Lietuvoje pagamintos lazerių sektoriaus produkcijos eksportuojama.

Štai keletas naujų, perspektyvių išradimų, kurie jau dabar keičia pasaulį:

• Savitvarkės molekulės, skirtos invertuotos struktūros perovskitiniams saulės elementams. Tai itin svarbus žingsnis link naujos kartos saulės elementų gamybos.
• Imunoterapija vėžiui gydyti. Kitaip tariant, vėžio gydymui išnaudojamas imuninės sistemos gebėjimas atakuoti vėžines ląsteles, išjungiant imuninės sistemos ląstelių vidinius „stabdžius“.
• Lankstus ir tvirtas hidrogelis, pasižymintis fenomenaliu gebėjimu savaime sugyti.
• Dirbtinis gintaras, skirtas ilgiau išsaugoti DNR saugomus duomenis.
• Bakterijos, skaidančios plastikines šiukšles.
• Branduolinių atliekų pavertimas deimantais, kurie tarnauja kaip baterijos.

Šie išradimai rodo, kad mokslas ir technologijos nuolat žengia į priekį, siūlydami naujus sprendimus įvairioms problemoms ir atverdami naujas galimybes.

Inovacijos sodininkystėje: šiltnamiai ateities

Šiuolaikinė sodininkystė nuolat tobulėja, integruojant mokslinius tyrimus ir technologines inovacijas. Šiltnamis sode šiandien nėra vien tik prailginto sezono įrankis - tai pažangus augalų auginimo sprendimas, leidžiantis kontroliuoti mikroklimato sąlygas ir optimizuoti derlių.

Šiltnamio vietos parinkimas turi būti pagrįstas kompleksiniais mikroklimato, dirvožemio ir aplinkos veiksnių tyrimais. Saulės ekspozicija: Šiltnamio ilgoji ašis turėtų būti orientuota rytų-vakarų kryptimi, užtikrinant maksimalią pietinės sienos ekspoziciją. Vėjo įtaka: Idealiu atveju, šiltnamis turėtų būti apsaugotas nuo šiaurinių vėjų, kurie Lietuvoje yra šalčiausi. Dirvožemio savybės: Hidrogeologiniai tyrimai rekomenduoja, kad gruntinis vanduo po šiltnamiu turėtų būti ne aukščiau kaip 1,5 m nuo paviršiaus.

Štai keletas pavyzdžių, kaip mokslas ir technologijos keičia sodininkystę:

• Polikarbonatiniai šiltnamiai su pažangiomis vėdinimo sistemomis užtikrina geresnę oro kokybę.
• Polikarbonatas kaip šiltnamio danga pasižymi unikaliomis optinėmis savybėmis, kurios moksliškai įrodytu būdu veikia augalų vystymąsi.
• Kombinuotas mėlynos ir raudonos LED šviesos naudojimas žiemos mėnesiais šiltnamyje leido užauginti salotas, kurių maistinė vertė buvo 35% aukštesnė nei naudojant tradicines lempos, o elektros energijos suvartojimas buvo 48% mažesnis.
• Paprasta sistema iš 200 litrų vandens talpų, nudažytų juoda spalva, leidžia palaikyti aukštesnę temperatūrą šiltnamyje naktį.
• Fazę keičiančių medžiagų integravimas į šiltnamių konstrukcijas yra perspektyvus būdas sumažinti energijos sąnaudas ir pagerinti mikroklimatą.
• Polikarbonatiniai šiltnamiai su antikondensacine danga ir tinkamu vėdinimu padeda išvengti Botrytis cinerea (pilkojo pelėsio) infekcijos.
• Kontroliuojamas drėgmės ciklas gali ženkliai pagerinti augalų vystymąsi ir vaisių kokybę.

Šiuolaikinis požiūris į šiltnamį sode remiasi ekosisteminiu mąstymu, kur augalai, dirvožemis, mikroorganizmai ir aplinkos veiksniai sudaro vientisą, sąveikaujančią sistemą. Biodiversiteto didinimas šiltnamyje - auginant kartu skirtingų rūšių augalus, kurie vienas kitą papildo (kompanionų sodinimas), galima pagerinti bendrą produktyvumą iki 18-25%. Mikrobiomos valdymas - tikslingas naudingų mikroorganizmų įvedimas į dirvožemį gali padidinti maistinių medžiagų įsisavinimą iki 30% ir sustiprinti augalų imuninę sistemą. Polikultūrinis auginimas - skirtingų augalų rūšių ir veislių auginimas kartu didina bendrą šiltnamio produktyvumą ir atsparumą ligoms.

Šiltnamis sode nėra vien tik konstrukcija - tai sudėtinga, moksliškai valdoma sistema, kurios efektyvumas priklauso nuo daugybės veiksnių sąveikos.

Šiuolaikinis šiltnamis - tai pažangus augalų auginimo sprendimas.

Biodegalų dilema: poveikis aplinkai

JAV veikianti Aplinkos apsaugos agentūra (EPA) kas keletą metų daro itin išsamius biodegalų poveikio aplinkai tyrimus. Poveikis aplinkai buvo analizuotas daugybėje sričių, būtų galima išskirti iš esminių atradimų:

• Biodegalų tiekimo grandinė: „Auginant žaliavas kukurūzams ir augalams naudojamos trąšos ir cheminiai pesticidai. Vienam hektarui kukurūzų sunaudojama daugiau azoto ir fosforo trąšų nei daugeliui kitų kultūrų, įskaitant sojas.” - Lietuvoje tokia pati padėtis su rapsais;
• Žemės ūkio rinkos: „2007-2014 m. paskelbtų perspektyvinių tyrimų meta-analizė rodo, kad 2010-2019 m. padidinus kukurūzų etanolio gamybą kiekvienu milijardu galonų, kukurūzų kainos padidėtų maždaug 3-5 %.”, „Perspektyvūs tyrimai rodo, kad kiekvienam iš biomasės pagaminto dyzelino gamybos padidėjimui milijardu galonų, sojų pupelių kainos padidėtų 1,8-6,5 %.” ir „Vidutiniškai kukurūzų etanolio gamybai padidėjus kiekvienam milijardui galonų, dirbamos žemės plotas padidėtų 0,7 mln. hektarų.”;
• Žemės naudojimas: „Remiantis 2012, 2015 ir 2017 m. Nacionalinės išteklių inventorizacijos (NRI) duomenimis, nuo 2007 iki 2017 m. žemės ūkio intensyvumas nuolat didėjo: 10 mln. hektarų padidėjo dirbamos žemės plotas, o 15 mln. hektarų sumažėjo daugiametės dirbamos žemės plotas (t. y. konservacinių rezervų programos (CRP), ganyklų ir nedirbamos dirbamos žemės plotų suma).”;
• Oro tarša: „Dėl padidėjusios kukurūzų auginimo apimties padidėja žemės ūkio dulkių ir NH3”, „Dėl didesnės kukurūzų etanolio gamybos ir deginimo apimties didėja NOx, LOJ, PM2,5 ir CO”, „Naudojant GREET modelį (šiltnamio efektą sukeliančių dujų, reguliuojamų išmetamųjų teršalų ir energijos naudojimo transporte), kukurūzų etanolio per visą gyvavimo ciklą išmetamų teršalų kiekis paprastai yra didesnis nei benzino. lakiųjų organinių junginių, SOx, PM2,5, PM10 ir NOx.” ir „Skaičiuojant vienam energijos vienetui analizuojamu laikotarpiu, biodegalų gamyba daro didesnį poveikį smogo susidarymui, rūgštėjimui, kietųjų dalelių PM2,5 poveikiui ir ozono kiekiui nei naftos produktų gamyba”;
• Dirvožemio kokybė: „Pertvarkant pievas į kukurūzus ir sojas, daromas didesnis neigiamas poveikis dirvožemio kokybei, palyginti su šių žaliavų auginimu esamoje dirbamoje žemėje. Atlikus modeliavimą pagal EPIC (Environmental Policy Integrated Climate) modelį, nustatyta, kad dėl visų priežasčių pievų pertvarkymas į kukurūzus ir sojas iš esmės padidino dirvožemio eroziją (-0,9-7,9 %) ir dirvožemio azoto (1,2-3,7 %) bei dirvožemio organinės anglies (SOC, 0,8-5,6 %) nuostolius 12 JAV Vidurio Vakarų regiono valstijų 2008-2016 m. laikotarpiu.”
• Vandens kokybė: „Požeminiame ir geriamajame vandenyje nitratų koncentracija gali padidėti didėjant kukurūzų plotui”, “Pesticidų kiekiui geriamajame vandenyje gali turėti įtakos didėjantis kukurūzų ar sojų pupelių, skirtų biokurui ar kitoms reikmėms, plotas. Kai kurie pesticidai, pavyzdžiui, atrazinas, yra plačiau naudojami nei kiti. taip pat dažnai aptinkami paviršiniame ir požeminiame vandenyje.” ir „Tiek kukurūzų etanolio, tiek sojų biodyzelino gyvavimo ciklo potencialus eutrofikacijos poveikis yra didesnis nei iškastinio kuro analogų megadžauliui ir apskritai daugeliu atvejų.”
• Vandens naudojimas: „Vandens poreikis, reikalingas pagaminti galonui kukurūzų etanolio (įskaitant visą drėkinimo ir rafinavimo įrenginių vandenį), svyruoja nuo 8,7 iki 160 gal/gal (t. y. galonų vandens vienam galonui degalų) etanolio (vidutiniškai 76 gal/gal), palyginti su benzinu, kuris svyruoja nuo 1,4 iki 8,6 gal/gal benzino (vidutiniškai 5,7 gal/gal). Pagrindiniai veiksniai, lemiantys šį intervalą, yra regioniniai skirtumai drėkinimo reikalavimai šiuose kukurūzų auginimo regionuose.”
• Ekosistemų sveikata ir biologinė įvairovė: „2008-2016 m. Jungtinėse Amerikos Valstijose 27 sausumos nykstančių ir nykstančių rūšių, kurioms gresia išnykimas, kritinėse buveinėse arba greta jų esančiose teritorijose dėl visų priežasčių buvo pakeista daugiametė žemė, daugiausia pievos, į kukurūzus ir sojas.” ir „Be žemės dangos pokyčių, kukurūzų ir sojų pupelių auginimo praktika taip pat gali neigiamą poveikį sausumos biologinei įvairovei, ypač dėl pesticidų”;
• Vandens ekosistemų sveikata ir biologinė įvairovė: „Remiantis duomenimis, gautais 2004 m. ir maždaug po dešimties metų (2013-2014 m.) atlikus nacionaliniu mastu reprezentatyvius šalies upelių mylių tyrimus, biologinė ir maistinių medžiagų būklė pablogėjo ekoregionuose, kurie maždaug sutampa su kukurūzų ir sojų pupelių auginimo teritorijomis, palyginti su likusia Jungtinių Amerikos Valstijų žemynine dalimi.”;
• Šlapynių ekosistemų sveikata ir biologinė įvairovė: „Dėl perėjimo prie kukurūzų ir sojų pupelių auginimo dažniau naudojamos cheminės medžiagos, įskaitant pesticidus ir trąšas. Didėjantis neonikotinoidinių insekticidų naudojimas kelia ypatingą susirūpinimą dėl jų didelio toksiškumo bestuburiams, kurie yra svarbūs nuo pelkių priklausomų taksonų maisto šaltiniai.”

Biodegalų poveikis aplinkai Lietuvoje yra panašus. ES auditoriai įspėja, kad dėl nepakankamų gamybos pajėgumų ir galimybių gauti tvarių žaliavų politikai neturėtų pernelyg pasikliauti biodegalais, kad sumažintų transporto išmetamus šiltnamio efektą sukeliančių dujų (ŠESD) kiekius.

Ataskaitoje taip pat pažymima, kad taikant dabartinius tokių degalų naudos klimato kaitai vertinimo metodus nepakankamai atsižvelgiama į netiesioginį žemės naudojimo pokytį (ŽNŽNKM), kai, pavyzdžiui, miškai gali būti iškirsti, kad juose būtų auginami tokie augalai kaip soja ar palmių aliejus, taip didinant išmetamo CO2 kiekį, arba į anglies dioksido pėdsaką, kurį palieka už Europos ribų pagamintų žaliavų ar biodegalų gabenimas ir platinimas.

Atsižvelgiant į šiuos faktus, būtina atidžiai įvertinti biodegalų gamybos naudą ir žalą, ieškant tvarių alternatyvų.

Biodegalų gamybos poveikis aplinkai

Technologijos senėjančioje visuomenėje

Globali visuomenė sparčiai sensta - tai nėra naujiena. Daugelyje šalių vidutinė individų gyvenimo trukmė pailgėjo iki 70 ir daugiau metų, o vis daugiau ekspertų kalba, kad bent vienas iš trijų šiandien gimusių žmonių gyvens iki 100 metų. Dėl to, technologijos ir inovacijos taps neatsiejama kasdienybės dalimi tiems senoliams, kurie yra vieniši, tačiau išreiškia norą gyventi savo namuose, o ne globos įstaigose.

JAV neseniai atliktos apklausos duomenimis, 88 % amerikiečių norėtų, kad senstant jiems būtų teikiama priežiūra ir pagalba namuose. Paprasti ir nebrangūs tokių prietaisų variantai gali padėti pagyvenusiems žmonėms atlikti kasdienes užduotis, padidinti jų pasitikėjimą savimi. Vienas tokių pavyzdžių yra robotas Paro, kuris jau „dirba" keliuose globos centruose.

Verslininkai jau spėjo atkreipti į tai dėmesį. Štai keletas įmonių, kurios kuria technologijas, skirtas senėjančiai visuomenei:

• „Nursing.AI.“ (Lietuva);
• „CoNurse“ (Estija);
• „adhesiv.Ai“ (Portugalija).

Robotai gali padėti senėjančiai visuomenei.

tags: #nauji #isradimai #kurie #gali #atnesti #turtus