Huipputarkka kuvantaminen selvitti, mikä pitää valoon reagoivan maailman pienimmän kultaketjun koossa
Tuore kuvantamistutkimus tarkentaa Nanotiedekeskuksen tutkimusryhmän neljän vuoden takaista tutkimussaavutusta (Nanoscale 2016). Tuolloin tutkijat onnistuivat ensimmäisenä maailmassa rakentamaan kultahiukkasten ketjun, joka nimettiin maailman pienimmiksi kultaketjuiksi.
Juuri julkaistussa kuvantamistutkimuksessa tutkijat selvittivät ketjun rakenteen atomien tarkkuudella ja sen avulla saatiin kokeellinen vahvistus, että kultahiukkaset liittyvät toisiinsa rikkiatomien muodostamien sidosten avulla.
”Nanoklustereiden pinnan ja niitä yhdistävien molekyylien muokkaaminen on askel lähemmäksi uusia biologisia, lääketieteellisiä ja elektronisia sovellutuksia”, sanoo dosentti Tanja Lahtinen Jyväskylän yliopistosta.
Nanokokoisten kultahiukkasten ketju reagoi valon kanssa.
”Näissä nanokoon super-rakenteissa viereisten hiukkasten metalliytimien elektronipilvet kytkeytyvät toisiinsa, mikä avaa esimerkiksi mahdollisuuden tutkia hiukkasten välistä vuorovaikutusta erittäin tarkkojen teoreettisten laskujen avulla, nyt kun tiedämme varmasti, miten rakenteet muodostuvat”, kertoo tutkija Eero Hulkko Jyväskylän yliopistosta.
Atomintarkka rakenne selvisi yhdistämällä erilaisia kuvantamistekniikoita
Nanokokoisten kemiallisten rakenteiden selvittämistä on edistänyt kemiallisesti selektiivisten kuvantamismenetelmien nopea kehittyminen. Yksittäisten molekyylien kuvaaminen atomin tarkkuudella edellyttää erittäin korkeaa erotuskykyä ja herkkyyttä laitteistolta. Tässä tutkimuksessa hyödynnettiin uusinta läpäisyelektronimikroskopia-teknologiaa (TEM). Mittaus tehtiin Kalifornian yliopistossa käyttäen JEM-ARM300F Grand ARM TEM laitteistoa, joka omaa tällä hetkellä parhaan elektronimikroskopia erotuskyvyn kaupallisesti saatavilla olevista laitteista.
”Tässä tutkimuksessa yhdistettiin korkean erotuskyvyn elektronimikroskopiaa (TEM) korkean herkkyyden elektronispektroskopiaan (EELS), mikä mahdollisti samanaikaisen rakenteellisen ja spektroskooppisen analyysin nanokokoisen rakenteen selvittämiseksi. Röntgenfotoelektroni-spektroskopialaitteiston (XPS) analyysi tuki edellä mainittuja mittaustuloksia”, arvioi tutkija Karolina Sokolowska Jyväskylän yliopistosta.
Tutkimus oli osa tutkimusyhteistyötä ja tutkijavaihtoa Jyväskylän yliopiston Nanotiedekeskuksen (NSC) sekä Kalifornian yliopistossa sijaitsevan Chemistry at the Space-Time Limit Centerin (CaSTL) kanssa. Tutkimus tehtiin Kalifornian yliopiston Irvinen (UCI) kampuksen uudessa materiaalitutkimuskeskuskessa (IMRI, Irvine Materials Research Institute).
Tutkimukseen osallistuivat tutkijat Karolina Sokolowska, Eero Hulkko ja dosentti Tanja Lahtinen Jyväskylän yliopistosta, professori Ara Apkarian ja tutkija Zhongyue Luan Kalifornian yliopistosta sekä tutkijat Noelia Barrabés ja Christoph Rameshan Wienin teknillisestä yliopistosta.
Linkki tutkimusartikkeliin The Journal of Physical Chemistry Letters -julkaisuun 01/2020: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpclett.9b03496
Lisätietoja:
Dosentti Tanja Lahtinen, tanja.m.lahtinen@jyu.fi, puh. + 358 40 805 3697
Tiedottaja Tanja Heikkinen, tanja.s.heikkinen@jyu.fi, +358 50 581 8351
Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
https://www.jyu.fi/science/fi
FB: jyscience Twitter: jyuscience
Avainsanat
Kuvat
Tietoja julkaisijasta
Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi
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 Jyväskylän yliopisto
Ei vain rock’n’rollia: väitöstutkimus osoittaa, miten politiikka ja stereotypiat ohjaavat populaarimusiikin tulkintaa30.5.2025 10:23:34 EEST | Tiedote
FM Antti Okko tutki historian väitöskirjassaan millaista keskustelua Yhdysvalloissa on käyty venäjänkieliseltä kulttuurialueelta tulevasta rockmusiikista ja sen tekijöistä. Tutkimuksen mukaan rockmuusikot on nähty valtiota vastustavina kapinallisina, jotka symboloivat muutosta kohti demokratiaa ja vapautta. Todellisuudessa muusikoiden suhde politiikkaan ja politiikkoihin on moniulotteisempi.
Herpesviruksesta voi olla apua syövän hoidossa28.5.2025 07:00:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopistossa tutkitaan herpesvirusta, jota käytetään myös onkolyyttisenä viruslääkkeenä syöpien nujertamisessa. Viruksen infektiomekanismien selvittäminen isäntäsolun tuman rakenteissa auttaa tehokkaamman ja turvallisemman onkolyyttisen viruslääkkeen kehittämisessä.
Jyväskylän yliopiston hallituksen yliopistoyhteisön ulkopuolisiksi jäseniksi Antti Koivula, Marja Makarow, Hanna Maula ja Janne Poranen 1.1.2026 alkaen27.5.2025 09:49:47 EEST | Tiedote
Yliopistokollegio valitsi 27.5.2025 kokouksessaan hallituksen yliopistoyhteisön ulkopuolisiksi jäseniksi TkT Antti Koivulan, FT Marja Makarowin, KTT, FL Hanna Maulan ja FT Janne Porasen toimikaudelle 1.1.2026 - 31.12.2027.
Apulaisprofessori Paavo Penttilä on inspiroitunut luonnon materiaaleista27.5.2025 07:05:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksen uuden apulaisprofessorin Paavo Penttilän tavoitteena on tuottaa uudenlaista tietoa kasvien soluseinien rakenteista ja ominaisuuksista. Tietoa voidaan hyödyntää esimerkiksi vastustuskykyisten viljelyskasvien ja hiiltä sitovien uusien puumateriaalien kehittämisessä. Penttilä on juuri saanut tutkimukseensa 1,5 miljoonan euron rahoituksen Novo Nordisk -säätiöltä.
Tutkijat selvittivät peruskoulun datafikaation tulevaisuutta – korvaako kone opettajan?26.5.2025 07:32:12 EEST | Tiedote
Digitaalisilta datateknologioilta toivotaan usein apua koulun kehittämiseen ja datan hyödyntäminen onkin kirjattu keskeiseksi tavoitteeksi koulutuksen tulevaisuutta koskeviin strategioihin ja linjauksiin. Mutta millaisena digitalisaation parissa työskentelevät asiantuntijat näkevät peruskoulun datafikaation tulevaisuuden?
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