Studentų vasaros praktikos

 

1. S. Adomavičiūtė: ,,Paviršiaus sustiprintos Ramano sklaidos spektrinio metodo taikymas biologinių skysčių kokybinei ir kiekybinei analizei“.

Praktikos tikslas – nustatyti nereceptinių vaistų – aspirino ir paracetamolio, mažiausias paviršiaus sustiprintos Ramano sklaidos (SERS) spektriniu metodu aptinkamas koncentracijas kraujyje.
Ši praktika yra finansuojama iš Europos Sąjungos fondų investicijų veiksmų programos 9 prioriteto „Visuomenės švietimas ir žmogiškųjų išteklių potencialo didinimas“ 09.3.3-LMT-K-712 priemonės „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“.

 

 

 

 

 

2. S. Korsakas: ,,Kvantinės relaksacijos teorijos taikymas molekulinei sistemai“

Projekte studentas turės galimybes susipažinti su molekulinių agregatų funkcinėmis savybėmis, įsisavins lygiagrečiųjų skaičiavimų metodus naudojant superkompiuterius ir galės praktiškai panaudoti paskaitose sukauptas teorines žinias.  Projekte bus modeliuojama optiškai sužadintų elektroninių kvantinių būsenų relaksaciniai reiškiniai dėl sąveikos su šilumine aplinka. Kaip modelinė sistema imama realiai egzistuojantis FMO molekulinis agregatas. Šis agregatas gamtoje randamas fotosintetinėse bakterijose ir jo paskirtis yra perduoti sužadinimo energiją iš tam tikros šviesos surinkimo antenos ir elektrono pernašos centro. Energijos pernašos modeliavimas FMO komplekse yra puikus studentiškas uždavinys, leisiantis įeiti studentui į “Kvantinės Biologijos” mokslą. Projekte formuluojamas vienas uždavinys: sumodeliuoti energijos pernašą FMO molekulių agregate pagal Redfildo relaksacijos teoriją naudojant superkompiuterio išteklius. Šiam uždaviniui išspręsti formuluojama viena veikla: programinio paketo QCFP pagrindu sukurti programinę įrangą superkompiuteriui, kuri modeliavimui išnaudotų lygiagrečiųjų skaičiavimų galimybes. Pagrindinis rezultatas, kuris bus gautas iš šios veiklos, tai išplėtotas QCFP kompiuterinis paketas, pritaikytas superkompiuterių galimybėms.

Projekto tikslas yra studento kompetencijų ugdymas įtraukiant jį į mokslinės teminės grupės veiklą suteikiant lygiagrečiųjų kompiuterinių skaičiavimų patirtį, kurį pasiekus, studentas gebės spręsti  matematinio modeliavimo uždavinius sudėtingų daugelio laisvės laipsnių kompleksinių sistemų modeliavimo ir optimizavimo uždavinius.

Projektas vykdomas nuo 2018-07-02 iki 2018-08-31.

Projektas finansuojamas iš Europos sąjungos fondų investicijų veiksmų programos „Visuomenės švietimas ir žmogiškųjų išteklių potencialo didinimas“ 09.3.3-LMT-K-712 priemonės „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“.

 

3. A. Vitkus: ,,Klasikinio harmoninio osciliatoriaus dvimačių spektrų modeliavimas“

Per pastaruosius dešimtmečius atlikti eksperimentai matuojant tiek gamtinės kilmės, tiek ir dirbtinės kilmės molekulinius darinius atskleidė daug informacijos apie itin sparčius vyksmus šiose sistemose. Dvimatės spektroskopijos eksperimentuose buvo pastebėti reiškiniai, tokie kaip spektrinių signalų mušimai, aiškiai atspindintys kvantinės prigimties reiškinius. Nepaisant daugelio teorinių tyrimų, vis kyla abejonių, ar šiuos reiškinius galima paaiškinti remiantis klasikinės fizikos modeliais. Šio projekto tikslas yra sumodeliuoti paprasčiausių klasikinių fizikinių sistemų – vieno ar kelių sukabintų harmoninių dar neharmoninių osciliatorių – dvimačius spektrus. Tam tikslui pasiekti bus išvestos reikalingos formulės ir paruošiama modeliavimui reikalinga programinė įranga. Projektas leis suprasti, kokie stebimi efektai visgi yra kvantiniai, o kokius galima paaiškinti remiantis klasikine fizika. Tai svarbu tiek iš fundamentinės pusės, tiek gautos įžvalgos galėtų būti panaudojamos ateityje, kuriant ir analizuojant dirbtinės kilmės molekulines sistemas.

Projektas vykdomas nuo 2018-07-02 iki 2018-08-31.

Projektas finansuojamas iš Europos sąjungos fondų investicijų veiksmų programos „Visuomenės švietimas ir žmogiškųjų išteklių potencialo didinimas“ 09.3.3-LMT-K-712 priemonės „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“.

 

4. J. Braver: ,,Laikinės skyros fluorescencijos spektrų analizė pasiremiant skirtingais matematiniais modeliais“

Vienas iš šiandien plačiai taikomų eksperimentinių metodų, leidžiančių atskleisti įvairiose molekulinėse sistemose vykstančių šviesa indukuotų reiškinių – molekulių perėjimo į sužadintą būseną sugeriant šviesos fotoną, sužadinimo energijos pernašos tarp gretimų molekulių bei jos gesimo spindulinės ar nespindulinės relaksacijos metu, – yra laikinės skyros fluorescencija. Vykdant tokio tipo tyrimus ypač praverčia fotoelektronų kameros (angl. streak-camera) panaudojimas, leidžiantis iš karto registruoti, kaip laikui bėgant evoliucionuoja nagrinėjamos molekulinės sistemos spektras, ir taip padaryti įžvalgas ne tik apie minėtų reiškinių laikines charakteristikas, bet ir kartu atskleisti dažnai stebimo sistemos spektrinio nevienalytiškumo fizikines priežastis. Tačiau norint teisingai interpretuoti gautus duomenis, būtina pasirinkti tinkamą jų matematinės analizės būdą. Siūlomos vasaros praktikos studentui keliamas tikslas yra išmokti taikyti įvairius matematinius modelius laikinės skyros fluorescencijos spektrams analizuoti bei perprasti jų ypatumus ir skirtumus. Studentui reikės susipažinti su fluorescencijos signalo registravimo ypatumais ir įvairiais matematiniais modeliais eksperimentuose registruotiems duomenimis aprašyti, naudojant Matlab programinį paketą parašyti DAS ir EADS algoritmus įgyvendinančias kompiuterines programas bei atliekant skaitinį eksperimentą nustatyti DAS ir EADS metodų taikymo ribas. Praktikos metu studento parašytos programos bei sukauptos žinios vėliau bus naudojamos analizuojant naujus šiuo metu FTMC matuojamus fotosintetinių membranų laikinės skyros fluorescencijos spektrus, kurie, tikimasi, leis geriau suprasti šiose molekulinėse sistemose vykstančių fotoindukuotų reiškinių ypatumus.

Projektas vykdomas nuo 2018-07-02 iki 2018-08-31.

Projektas finansuojamas iš Europos sąjungos fondų investicijų veiksmų programos „Visuomenės švietimas ir žmogiškųjų išteklių potencialo didinimas“ 09.3.3-LMT-K-712 priemonės „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“.

 

5. V. Bubilaitis: ,,Krūvio pernašos molekuliniame darinyje modeliavimas vibroniniu artiniu“

Šiandien molekulinių darinių, ypač organinių, kūrimas ir jų savybių ir veikimo principų tyrimas sulaukia daug dėmesio. Molekuliniai dariniai turi ir kietam kūnui būdingų bruožų, ir pavienių molekulių savybių. Didėjant kompiuteriniams resursams galima kurti ir testuoti vis subtilesnius teorinius modelius ir artinius, kurie galėtų paaiškinti eksperimentiškai stebimus rezultatus ir patvirtinti arba paneigti mūsų hipotezes apie molekulinių darinių veikimą. Viena iš aktyviai tiriamų biologinių molekulinių darinių klasių yra fotosintetiniai pigmentų ir baltymų kompleksai, pasižymintys išskirtinėmis savybėmis, kurioms kol kas negali prilygti jokios žmogaus sukurtos medžiagos, t.y., jų sužadinimo pernašos ir pirminio krūvio atskyrimo efektyvumas yra artimas 100%. Pastaruoju metu vis daugėja eksperimentinių duomenų, kurie parodo, kad specifiniai molekulių virpesiai yra svarbūs veiksniai aktyviai dalyvaujantys kryptingos sužadinimo ir krūvio pernašos procesuose. Šiame projekte studentas nagrinės ir taikys vibroninį sužadinimo modelį, kuriame įskaitytos molekulinių medžiagų elektroninės-virpesinės sąveikos ir iš jų kylantys vibroniniai, t.y. kolektyviniai elektro-virpesiniai sužadinimai, ir susiję relaksaciniai reiškiniai. Šio darbo tikslas yra pritaikyti vibroninį artinį modeliuojant krūvio pernašą bakteriniame reakciniame centre ir ištirti krūvio pernašos spartų priklausomybę nuo modelio parametrų. Šioje praktikoje studentas patirs teorinio tiriamojo darbo ypatumus ir turės pereiti visus pagrindinius tokio tyrimo etapus. Jis turės nagrinėti mokslines publikacijas ir iš jų išrinkti jam reikalingus duomenis, turės derinti ir papildyti kompiuterines programas, ruošti įvesties duomenis, paleisti skaičiavimo programas efektyviai išnaudojant turimus kompiuterinius resursus. Studentas turės gauti skaičiavimo rezultatus ir išmokti juos apdoroti ir susisteminti, atlikti tų rezultatų analizę bei pateikti rezultatus ir savo įžvalgas apie tiriamą sistemą ir jai tirti naudojamą artinį.

Projektas vykdomas nuo 2018-07-02 iki 2018-08-31.

Projektas finansuojamas iš Europos sąjungos fondų investicijų veiksmų programos „Visuomenės švietimas ir žmogiškųjų išteklių potencialo didinimas“ 09.3.3-LMT-K-712 priemonės „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“.