Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūta (LU CFI) Plāno kārtiņu laboratorijas vadošais pētnieks un Pusvadītāju plāno kārtiņu nanotehnoloģiju grupas vadītājs Ph. D. Edgars Butanovs paralēli veic akadēmisko darbu, lasot lekcijas un vadot fizikas studentu noslēgumu darbus. Jaunais zinātnieks pēta ultraplatzonas pusvadītājus. Šie materiāli var būtiski mainīt augstsprieguma elektronikas un nākamās paaudzes enerģētikas sistēmu attīstību, padarot tās efektīvākas, drošākas un energoekonomiskākas.
"Jaunu materiālu pētniecība un izstrāde bieži vien ir pirmais solis inovācijām augsto tehnoloģiju nozarēs. Kā zinātnieks jūtu gandarījumu, kad atklājumi atomu līmenī nes taustāmus rezultātus globālā mērogā."
LU CFI ir viens no vadošajiem materiālzinātnes un starpdisciplināro pētījumu centriem Baltijas jūras reģionā, kas rada jaunas zināšanas un inovācijas materiālzinātnē, veicinot gan akadēmisko izcilību, gan praktisku tehnoloģiju attīstību. Institūta pētniecība aptver plašu tēmu loku – sākot no progresīviem funkcionālajiem materiāliem un nanostruktūrām līdz fotonikai, enerģijas risinājumiem un, protams, augstas kvalitātes plāno kārtiņu pārklājumiem. Plāno kārtiņu laboratorija nodarbojas ar šo pārklājumu izstrādi, pētot to īpašības un radot jaunus materiālus ar pielietojumu optoelektronikā, sensortehnoloģijās un enerģētikā.
Edgars Butanovs laboratorijā pēta inovatīvus materiālus, īpašu uzmanību pievēršot ultraplatzonas pusvadītāju plānām kārtiņām jeb pārklājumiem. Paša zinātnieka un viņa starptautisko partneru pētījumu mērķis ir izstrādāt jaunus pusvadītājus, kas padarītu lieljaudas elektroniku efektīvāku, samazinot enerģijas zudumus elektrotransportlīdzekļos, atjaunīgās enerģijas sistēmās, piemēram, saules un vēja elektrostacijās, un nākotnes viedtīklos. Elektrifikācija kopā ar atjaunojamās elektroenerģijas piegādi ir galvenais ceļš, lai panāktu mūsu sabiedrības dekarbonizāciju (atbrīvošanu no oglekļa dioksīda jeb CO2) un veicinātu enerģētikas ilgtspējīgu pāreju. Elektroenerģijas pieprasījums, kas balstīts uz dažādiem atjaunojamiem resursiem, kļūs aizvien svarīgāks, un nākotnē ir jāparedz efektīvāka, drošāka, elastīgāka un pieejamāka enerģijas sadale. Jauni pusvadītāju materiāli iespējotu nākamās paaudzes lieljaudas elektronikas ierīces, kuras ļautu ietaupīt ievērojamu daudzumu saražotās enerģijas tikai efektīvākas pārveidošanas dēļ. Šie centieni sola tīrākus, ilgtspējīgākus un noturīgākus risinājumus, kas tieši ietekmē gan cilvēku ikdienas dzīvi, gan globālās enerģijas problēmas.
Ultraplatjoslas pusvadītāji (īpaši materiāli, kas uztver ļoti plašu gaismas un starojuma diapazonu) arī ļauj izstrādāt kompaktus tālās ultravioletās gaismas detektorus ar pielietojumiem koronas izlādes (augstsprieguma radītas gaisa jonizācijas) uzraudzībā elektrotīklos, ozona slāņa izpētē, agrīnā mežu ugunsgrēku atklāšanā, kosmosa zinātnē un aizsardzības tehnoloģijās. Edgars akcentē, ka Latvija īsti nevar konkurēt ar pusvadītāju industrijas pasaules “milžiem” finansiālo ieguldījumu apjoma, iestrādņu un zināšanu un prasmju ziņā (know-how) ziņā, taču mūsu zinātniekiem un pētniekiem ir liels potenciāls izstrādāt jaunas tehnoloģijas, kas risinātu dažādas specifiskas sabiedrības problēmas. Priecē, ka mūsdienās Latvijā strauji pieaug atbalsts zinātņietilpīgiem jaunuzņēmumiem, kuri šīs zinātnieku izstrādātās tehnoloģijas var pārvērst reālos unikālos produktos, tādējādi arī sniedzot ieguldījumu mūsu tautsaimniecībā. Šādas nišas, piemēram, ir optiskie sensori kosmosa nozarei vai duāliem pielietojumiem.
Edgars uzsver, ka mums nevajadzētu aizmirst par fundamentālajiem pētījumiem, kuru īstenošanas laikā pētnieku grupās tiek radītas jaunas zināšanas, piemēram, par kādiem maz pētītiem materiāliem ar slēptu potenciālu, vai par kādiem neskaidriem fizikas principiem nanomērogā. Par spīti tam, ka pēdējos gados viņa projekti ir vairāk orientēti uz lietišķo pētniecību, paralēli tiem viņš veic pētījumus par nanomateriālu (nanovadu) sintēzi un to fizikālajām īpašībām, kas sniedz jaunas zināšanas par materiālu uzvedību, kad to izmēri tuvojas atomu izmēriem. Šādi, parasti valsts finansēti projekti, ir būtisks solis, lai radītu sākotnējās iestrādnes turpmākai attīstībai un pārbaudītu kādu riskantu ideju, kas var realizēties jaunā pētījumu virzienā vai pat tautsaimniecības nozarē. Sabiedrībā vēl joprojām raisās viedokļu atšķirības par šādu fundamentālu pētniecības projektu nozīmību, taču bez šādiem projektiem Latvijas laboratorijās nerastos jaunas idejas – tiktu vien pārstrādāts un pakāpeniski uzlabots jau esošais.
Kalendārs "Zinātne Latvijai 2026" un pētnieku apraksti ir izstrādāti Izglītības un zinātnes ministrijas īstenotā ERAF projekta Nr. 1.1.1.1/1/24/I/001 “Efektīvāka un viedāka Latvijas zinātnes politikas ieviešana un vadība” ietvaros.
