Grafeeni taottiin kolmiulotteiseksi
Grafeeni on läheistä sukua grafiitille, joka koostuu miljoonista grafeenilevyistä ja jota löytyy esimerkiksi lyijykynän terästä. Sen jälkeen kun grafeeni ensimmäistä kertaa eristettiin vuonna 2004, tutkijat ovat oppineet valmistamaan ja käsittelemään sitä rutiininomaisesti. Grafeenista voidaan valmistaa elektronisia ja optoelektronisia laitteita, kuten esimerkiksi transistori ja säteilyilmaisin. Tulevaisuudessa grafeenia nähdään enenevässä määrin erilaisissa tuotteissa.
“Kutsumme kehittämäämme tekniikkaa optiseksi takomiseksi, koska prosessi muistuttaa metallin takomista kolmiulotteisiin muotoihin vasaran avulla. Meidän tapauksessamme lasersäde toimii vasarana, joka pakottaa grafeenikalvon kolmiulotteisiin muotoihin laajentamalla sitä hiukan”, selittää professori Mika Pettersson, joka johti kokeellista ryhmää Jyväskylän yliopiston Nanoscience Centerissä. “Menetelmän hienous on siinä, että se on nopea ja helppo käyttää, eikä siinä tarvita mitään ylimääräisiä kemikaaleja tai muuta prosessointia. Menetelmän yksinkertaisuudesta huolimatta olimme aluksi hyvin yllättyneitä, kun havaitsimme, että lasersäde aiheutti niin merkittäviä muutoksia grafeeniin. Kesti jonkin aikaa, ennen kuin ymmärsimme, mistä on kyse.”
“Aluksi olimme ällikällä lyötyjä. Kokeelliset havainnot eivät tuntuneet järkeviltä.” kertoo myöskin Nanoscience Centerissä työskentelevä tohtori Pekka Koskinen, joka oli vastuussa työn teoriaosuudesta. ”Mutta vähitellen kokeiden ja tietokonesimulaatioiden yhteistyöllä kolmiulotteisten muotojen alkuperä ja muodostumismekanismi alkoivat selvitä.”
Nyt löydetty kolmiulotteinen grafeeni on stabiili ja sen elektroniset ja optiset ominaisuudet poikkeavat tavallisesta grafeenista. Se on esimerkiksi voimakkaasti heijastavaa, toisin kuin tavallinen grafeeni. Optisesti taottu grafeeni avaa aivan uusia mahdollisuuksia kolmiulotteisten arkkitehtuurien käyttämiseen grafeeniin perustuvissa laitteissa.
Tutkimukseen osallistuivat Andreas Johansson, Pasi Myllyperkiö, Pekka Koskinen, Jukka Aumanen, Juha Koivistoinen, Vesa-Matti Hiltunen, Jyrki Manninen ja Mika Pettersson Nanoscience Centeristä Jyväskylän yliopistosta, Hung-Chieh Tsai ja Wei-Yen Woon National Central Universitystä Taiwanista sekä Chia-Hao Chen ja Lo-Yueh ChangNational Synchrotron Radiation Research Centeristä Taiwanista. Tutkimusta rahoitti Suomen Akatemian lisäksi Ministry of Science and technology of the Republic of China.
Lisätietoja antaa professori Mika Pettersson, mika.j.pettersson@jyu.fi, p. 050 3109 969
Viite
Andreas Johansson, Pasi Myllyperkiö, Pekka Koskinen, Jukka Aumanen, Juha Tapio Koivistoinen, Hung-Chieh Tsai, Chia-Hao Chen, Lo-Yueh Chang, Vesa-Matti Hiltunen, Jyrki Manninen, Wei-Yen Woon, and Mika Pettersson, Optical Forging of Graphene into Three-Dimensional Shapes.Nano Lett.,DOI: 10.1021/acs.nanolett.7b03530
Yhteyshenkilöt
Suomen Akatemian viestintä
tiedottaja Leena Vähäkylä
p. 029 5335 139
leena.vahakyla@aka.fi
Kuvat
Linkit
Tietoja julkaisijasta
Suomen Akatemia rahoittaa korkealaatuista tieteellistä tutkimusta, toimii tieteen ja tiedepolitiikan asiantuntijana sekä vahvistaa tieteen ja tutkimustyön asemaa yhteiskunnassa. Pyrimme toiminnassamme siihen, että suomalainen tutkimus uusiutuu, monipuolistuu ja kansainvälistyy. Luomme edellytyksiä tutkijankoulutukselle ja tutkijanuralle, kansainvälistymiselle ja tutkimustulosten hyödyntämiselle. Katamme kaikki tieteen ja tutkimuksen alat. Vuonna 2025 rahoitamme tutkimusta lähes 515 miljoonalla eurolla. Akatemia toimii opetus- ja kulttuuriministeriön hallinnonalalla.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Suomen Akatemia
Kansainvälisten osaajien rekrytoimista Suomeen tukeva rahoitushaku etenee seuraavaan vaiheeseen26.6.2025 08:33:42 EEST | Tiedote
Suomen Akatemia on päättänyt, mitkä kansainvälisten osaajien rekrytoimista tukevat suunnitelmat kutsutaan varsinaiseen hakuun ja kuinka monta rekrytointia kyseinen yliopisto voi rahoituksella tehdä. Haku on osa kansallisia rahoituspanostuksia, joiden avulla Suomi vahvistaa asemaansa tieteen ja innovaatioiden kärkimaana.
Rejäl satsning från Finlands Akademi på nyskapande forskning19.6.2025 08:56:58 EEST | Pressmeddelande
Finlands Akademi har fattat beslut om vilka projekt som beviljas bidrag i vinterutlysningen, Akademins stora utdelning av forskningsfinansiering. I vinterutlysningen 2025 beviljade Akademin drygt 220 miljoner euro i finansiering för ett brett spektrum av forskning inom olika vetenskapliga discipliner. Med denna summa finansieras 121 nya akademiforskare, tolv nya kliniska forskare och 269 nya akademiprojekt (räknat enligt delprojekt). Dessa mångsidiga forskningsprojekt representerar internationell spetskompetens inom sina respektive områden. Genom den banbrytande forskning som Akademin finansierar skapas kompetens som gynnar hela samhället.
Suomen Akatemialta huomattava rahoitus uutta luovaan tutkimukseen19.6.2025 08:56:58 EEST | Tiedote
Suomen Akatemia on päättänyt rahoitettavat tutkimushankkeet keskeisessä rahoitushaussaan. Rahoitusta myönnettiin talvihaussa 2025 yli 220 miljoonaa euroa kattavasti eri tieteenalojen tutkimuskokonaisuuksiin. Yhteensä Akatemia rahoittaa 121 uutta akatemiatutkijaa, 12 kliinistä tutkijaa ja 269 akatemiahanketta osahankkeet mukaan luettuna. Monipuoliset tutkimushankkeet edustavat omien tieteenalojensa kansainvälistä kärkeä. Rahoitettavalla uudella tutkimuksella luodaan osaamista koko yhteiskunnan käyttöön.
Research Council of Finland grants significant funding for innovative scientific research19.6.2025 08:56:58 EEST | Press release
The Research Council of Finland (RCF) has decided on the research projects to be funded in its main funding call. The RCF’s total funding awarded in the 2025 winter call comes to more than 220 million euros, granted for a wide range of research across different scientific disciplines. The funding goes towards 121 new Academy Research Fellows, twelve new Clinical Researchers and 269 new Academy Projects (counted by subproject). This vast array of research projects represents the international forefront of the research fields involved. The funded research will contribute to creating new knowledge and skills that will benefit society as a whole.
Finlands Akademi fattade bidragsbeslut inom programmet för idrottsforskning19.5.2025 09:17:32 EEST | Pressmeddelande
Finlands Akademis akademiprogram för idrottsforskning (ACTIVE) främjar forskningens kvalitet, förnyelse och genomslag inom fysisk aktivitet, motion och idrott. I programmets senaste ansökningsomgång fördelade Akademin totalt 2,43 miljoner euro till tre enskilda projekt och två konsortier. Inom utlysningen inkom 36 ansökningar för en total summa på nästan 18 miljoner euro.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme