Naujųjų metų sutikimą sunku įsivaizduoti be spalvingų žiemos dangų nudažančių fejerverkų fiestos. Tačiau fejerverkai gali tapti ne tik nepamainomu švenčių atributu, bet ir mokslinės veiklos sritimi. „Fejerverkai yra kaip gėlės – skonio reikalas, tačiau elgtis su jais reikėtų atsargiai“, – teigia Vilniaus universiteto (VU) Chemijos ir geomokslų fakulteto doktorantas Dominykas Juknelevičius, pirmasis ir vienintelis Lietuvoje pirotechnikos srities mokslininkas-tyrėjas, kurio doktorantūros kryptis – pirotechnikos mišinių kūrimas ir savybių tyrimai.

Kaip kilo Jūsų susidomėjimas fejerverkais ir pirotechnika kaip reiškiniu?

Pasak mano tėvų, fejerverkai man paliko neišdildomą įspūdį, kai juos pirmą kartą išvydau savo akimis būdamas dvejų metų. Tai buvo pirmojo nepriklausomoje Lietuvoje tarptautinio teatro festivalio LIFE, vykusio 1993 m., metu. Nuo pat vaikystės mane labai žavėjo fejerverkai, visada norėdavau kuo daugiau jų pamatyti, apie juos svajodavau, piešdavau ir, žinoma, su tėvais juos leisdavome per šventes.

Pirotechnikos tyrinėjimai skamba labai egzotiškai. Kiek ši sritis yra apskritai ištyrinėta?

Palyginti su kitomis mokslo sritimis, šioje srityje dirbančių mokslininkų yra nedaug. Tačiau tyrimų netrūksta, o jų rezultatus publikuojame reikšminguose moksliniuose žurnaluose bei pristatome tarptautiniuose pirotechnikos seminaruose ir konferencijose.

Tai ką Jūs tiriate?

Mano tyrimų sritis yra pirotechnika ir energetinės medžiagos. Šiuo metu tyrinėju spinduolius, kurie geba nudažyti pirotechninę liepsną. Svarbiausi spinduoliai yra dujinės molekulės, kurios skleidžia tam tikrą emisiją UV-VIS-IR ruože. O jie išgaunami į pirotechninį mišinį įmaišant stroncio, bario, vario, boro, natrio druskų. Mišiniui degant aukštoje temperatūroje nusistovi tam tikra cheminė pusiausvyra ir susidariusios dujinės molekulės nudažo liepsną įvairiomis spalvomis: SrCl sodria raudona, SrOH ryškia oranžine, BaO balta, BaCl žalia, BaOH žalia, CuO rausva, CuOH žalsva, CuCl mėlyna, BO₂ žalia, Na geltona. Aš bandau nustatyti, kokiomis proporcijomis ir kaip turi būti paruoštas pradinis mišinys, kad liepsna būtų kuo ryškesnė ir būtų sodrios spalvos.

Kokios pirotechnikos tyrimų tendencijos vyrauja pasaulyje?

Panašiomis kryptimis dirba ir mano kolegos užsienyje. Praėjusiais metais stažavausi Vokietijoje, kur prof. Thomo M. Klapötke’s grupėje Miunchene bandėme panaudoti vario (I) bromidą kaip spinduolį mėlynai liepsnai. Kolega iš JAV dr. Jesse Sabatini su partneriais ištyrė galimybes išgauti žalią liepsną su boro karbidu. Savo atradimus jie užpatentavo ir už tai gavo Thomo Alvos Edisono apdovanojimą. Tuo tarpu dr. Ernstas Christianas Kochas tiria, kokie elementai, be jau atrastų, geba nudažyti liepsną. Neseniai jis nustatė, kad elementas iterbis ir jo druskos gali būti naudojami žaliai nudažyti liepsną. Dr. Arno Hahma – pirochemikas iš Suomijos, dabar dirbantis Vokietijoje, šiemet nustatė, kad cirkonio milteliai gali būti naudojami vietoje magnio pirotechniniuose mišiniuose norint išgauti labai ryškią ir sodrią raudoną liepsną. Kai surandame optimalų mišinį arba pastebime tam tikrus dėsningumus deginant mišinių seriją, juos dar detaliau ištiriame. Nustatome jų cheminį stabilumą, jautrumą smūgiui, trinčiai ir elektrostatinei iškrovai. Nuo šių faktorių priklauso ar tiriami mišiniai gali būti pritaikomi praktiškai ir ar su jais galima saugiai dirbti.

Ar šiuos tyrimus galima pritaikyti tik fejerverkų spalvoms tobulinti?

Tikrai ne. Pirotechnika yra apibrėžiama kaip mokslas, tyrinėjantis medžiagas arba mišinius, kurie geba savaime reaguoti išskirdami didelį kiekį šilumos, šviesos, garso, dūmų arba dujų. Atradimų pritaikymas yra labai įvairus ir, sakyčiau, labai nišinis. Pavyzdžiui, šiuolaikiniai lėktuvai ir kosminiai laivai turi daug atskirų pirotechninių užtaisų, kurie naudojami sukurti slėgį, pripūsti, katapultuoti, atkabinti raketos pakopą, ir kitokių panašios paskirties – atlikti mechaninį veiksmą. Automobilių oro pagalvės turi nedidelį pirotechninį užtaisą, kuris jas staigiai pripučia avarijos atveju. Raketinis kuras taip pat yra pirotechnika. Jo sunaudojami labai dideli kiekiai. Fejerverkais tikrai neapsiribojame.

Mano vykdomų tyrimų tiesioginis pritaikymas taip pat nevienakryptis – signalinėse raketose ir liepsnose, kurios yra naudojamos jūroje ar kalnuose ištikus nelaimei padėti gelbėtojams rasti žmones. Šiuo metu aš atlieku „Erasmus+“ praktiką švedų įmonės „Nammo LIAB AB“ padalinyje. Pagrindinis mano šiuo metu vykdomo projekto tikslas yra optimizuoti naują pirotechninį mišinį signalinėse liepsnose taip, kad degdamos jos skleistų kuo didesnį šviesos srautą.

Sparčiai artėjant didžiosioms metų šventėms žmonės ima rūpintis savo fejerverkų atsargomis. Ką patartumėte? Į ką reikėtų atkreipti dėmesį renkantis fejerverkus?

Tai skonio reikalas, panašiai kaip renkantis pirkti gėles. Nors, žinoma, visi ieško geriausio varianto, kaip amerikiečiai sako, „bang for your buck“. Tačiau fejerverkuose paprastai kaina yra proporcinga efektui: kuo didesnė kaina – tuo įspūdingesnis šou. Išimtys itin retos, tačiau jų taip pat pasitaiko. Seniau būdavo galima rasti įvairesnių fejerverkų. Dabar dalies yra tekę atsisakyti dėl pasikeitusių įstatymų.

Ir, žinoma, labai skatinu visus elgtis atsakingai su fejerverkais ir juos naudoti pagal instrukciją. Būkite ypač atsargūs su „raketomis“, nes jos dažnai gali skristi neprognozuojamai. Tad jas reikia leisti kuo toliau nuo žmonių ir pastatų. Šaudant fejerverkus tai pat reikėtų vengti masinių žmonių susibūrimo vietų – priešingu atveju smarkiai padidėja tikimybė būti sužeistam per kitų neatidumą. Beje, verta nepamiršti, kad didžiųjų miestų aikštėse greičiausiai išvysite didelį profesionalų fejerverką! Tačiau tuo reikia iš anksto pasidomėti. Dažniausiai jį užsako miesto savivaldybė.