Väitös: Triplettienergiansiirron hallinta mahdollistaa sovellukset aurinkoenergiassa ja lääketieteessä
Monet valoon liittyvät teknologiat perustuvat ilmiöihin, joissa on osallisena nk. triplettitiloja. Tyypillisesti triplettitiloja on pidetty haitallisina, sillä ne voivat esimerkiksi olla ”pimeitä” eli eivät emittoi valoa tai ne voivat reagoida hapen kanssa vahingoittaen systeemin toimintaa.
– Triplettitilojen on pitkään ajateltu olevan joko kuriositeetteja tai suorastaan haitallisia. Nämä asenteet ovat kuitenkin tällä vuosituhannella alkaneet muuttua, kun triplettitiloja on opittu hyödyntämään ja hallitsemaan. Esimerkiksi puhelimien näyttöjen orgaaniset LEDit tai syövän hoitoon käytettävä fotodynaaminen terapia perustuvat triplettitiloihin, Jussi Isokuortti valottaa.
Yksi triplettitilojen olennaisista ominaisuuksista on niiden kyky siirtyä molekyyliltä toiselle. Tällä triplettienergiansiirrolla voidaan siis virittää molekyylejä triplettitiloille epäsuorasti niin sanottujen valoherkistimien avulla.
– Valoherkistäjät ovat väriainemolekyylejä, jotka valoa absorboidessaan tuottavat suurella todennäköisyydellä virittyneitä triplettitiloja. Nämä viritetyt triplettitilat voidaan sitten siirtää molekyyleille, jotka eivät muuten muodostaisi triplettitiloja, Isokuortti selventää.
Epäsuoraa triplettitilojen viritystä voidaan käyttää esimerkiksi uusien molekyylien synteesien valokatalyysissa tai, kuten Isokuortin väitöskirjassa, valon ylöskonversiossa ja valokytkennässä.
Valon ylöskonversiossa virittävän valon aallonpituus muutetaan lyhyemmäksi eli systeemin absorboima punainen valo muutetaan siniseksi emissioksi. Ilmiötä voidaan hyödyntää muun muassa aurinkokennojen tehokkuuden parantamiseen, valolla tapahtuvaan 3D-tulostukseen tai lääkkeenvapautukseen kudoksessa. Valokytkennässä taas valoviritys muuttaa molekyylin eli valokytkimen rakennetta ja siten ominaisuuksia, mikä mahdollistaa monia sovelluksia aurinkoenergian varastoinnista ja robotiikasta lääketieteeseen. Valokytkimien epäsuora viritys triplettienergiansiirrolla mahdollistaa näiden systeemien virittämisen pidemmillä aallonpituuksilla. Tällä on suuri merkitys erityisesti lääketieteessä, koska ihon läpäisee vain punainen tai infrapunavalo.
– Väitöskirjassani tutkin, miten viritysenergian luovuttajien eli valoherkistäjien sekä vastaanottajien ominaisuudet vaikuttavat triplettienergiansiirron termodynamiikkaan. Näitä oppeja käytettiin ylöskonversion tehokkuuden parantamiseen ja valokytkennän viritysaallonpituuksien pidentämiseen jopa infrapuna-alueelle, Isokuortti tiivistää.
Hyvinkäältä kotoisin oleva Jussi Isokuortti aloitti yliopiston mielessään matematiikan ja luonnontieteiden aineenopettajaopinnot, kunnes useampi kesä tutkimusapulaisena johdatteli hänet tutkijaksi. Valmistuttuaan diplomi-insinööriksi vuonna 2019 hän aloitti tohtoriopinnot professori Timo Laaksosen Supramolecular chemistry of bio- and nanomaterials -ryhmässä. Tohtorinhatun saatuaan hän jatkaa valokemian tutkimusta Yhdysvalloissa University of Texas at Austinissa.
DI Jussi Isokuortin väitöskirja Triplet Energy Transfer in Photon Upconversion and Photoswitching tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnassa perjantaina 10.6.2022 klo 12 Hervannan kampuksen Festia-rakennuksen salissa FA032, Pieni Sali 1 (Korkeakoulunkatu 8, Tampere). Vastaväittelijänä toimii professori Kasper Moth-Poulsen ICREA- ja ICMAB-CSIC-instituuteista. Kustoksena toimii professori Timo Laaksonen tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnasta.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Jussi Isokuortti
jussi.isokuortti@tuni.fi
Kuvat
Linkit
Tietoja julkaisijasta
Tampereen yliopisto kytkee yhteen tekniikan, terveyden ja yhteiskunnan tutkimuksen ja koulutuksen. Teemme kumppaniemme kanssa yhteistyötä, joka perustuu vahvuusalueillemme sekä uudenlaisille tieteenalojen yhdistelmille ja niiden soveltamisosaamiselle. Luomme ratkaisuja ilmastonmuutokseen, luontoympäristön turvaamiseen sekä yhteiskuntien hyvinvoinnin ja kestävyyden rakentamiseen. Yliopistossa on 21 000 opiskelijaa ja henkilöstöä lähes 4 000.
Rakennamme yhdessä kestävää maailmaa.
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 Tampereen yliopisto
Väitös: Taipumus todellisuuspakoisuuteen ennustaa addiktioiden kehittymistä9.5.2025 09:01:00 EEST | Tiedote
Yksilön kokema todellisuuspakoisuus on yhteydessä päihteiden käyttöön sekä liialliseen rahapelaamiseen, digipelaamiseen ja internetin käyttöön, selviää YTM, KTM Hannu Jouhkin tuoreesta sosiaalipsykologian alan väitöskirjasta.
Ympäristön mikrobiomin köyhtyminen voi altistaa immuunivälitteisille sairauksille – Vain pieni tippa verta saattaa paljastaa sairastumisen riskin8.5.2025 09:50:00 EEST | Tiedote
Ympäristöllä on merkittävä vaikutus terveyteemme – sanotaan, että jopa suurempi kuin perimällä. Mutta mitkä tekijät tarkalleen ottaen vaikuttavat sairastumisen riskiin? Entä voidaanko yhdestä pienestä veripisarasta selvittää, mille kaikille olemme elämämme aikana altistuneet? Näihin kysymyksiin etsittiin vastauksia uraauurtavassa HEDIMED-projektissa.
Väitös: Lapsettomuushoidoilla alkaneisiin raskauksiin liittyy enemmän komplikaatioita, mutta riskejä voidaan pienentää hoitoa räätälöimällä6.5.2025 08:20:00 EEST | Tiedote
Lääketieteen lisensiaatti Eeva-Maria Pohjonen selvitti väitöstutkimuksessaan lapsettomuushoitoihin liittyviä raskauskomplikaatioita. Lapsettomuushoidot ovat yleistyneet ja niiden turvallisuutta voidaan lisätä räätälöimällä hoitoja yksilöllisesti.
Väitös: Jos työtulojen progressiivisen verotuksen halutaan toteutuvan kunnolla, on lainsäädäntöä korjattava5.5.2025 10:14:24 EEST | Tiedote
Suomen tuloverojärjestelmässä tulon verokohteluun vaikuttaa olennaisesti se, kuka on tulon saaja. Kauppatieteiden maisteri Anette Ala-Lahti tutki väitöskirjassaan tulon kohdistamisperiaatteita, jotka ratkaisevat esimerkiksi, verotetaanko tulosta osakeyhtiötä vai luonnollista henkilöä. Tutkimuksessa havaitaan muun muassa, ettei työtulon kohdistamisperiaatteiden ja työtulon verokohtelun yhteyttä ole riittävästi huomioitu nykyisessä lainsäädännössä.
Väitös: Potilaan puhe on haastavaa lääkärille, joka käyttää suomea toisena kielenä5.5.2025 08:48:57 EEST | Tiedote
Suomessa työskentelee kasvava joukko lääkäreitä, joille suomi ei ole äidinkieli. Millaisia kielellisiä haasteita he kohtaavat työssään? Muun muassa tähän kysymykseen paneutuu FM Taina Pitkänen väitöstutkimuksessaan, joka kartoittaa lääkärin ja potilaan välisiä ymmärtämisongelmia ja tekee niiden perusteella päätelmiä potilastyöhön riittävästä kielitaidosta. Tutkimus nostaa esiin puheen ymmärtämisen yhteyden yhtäältä potilasturvallisuuteen ja toisaalta lääkärin ammatti-identiteettiin.
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