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 2024 rahoitamme tutkimusta lähes 488 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
COHORT-arviointiryhmä: terveystietorekisterit saatava helpommin tutkijoiden käyttöön7.3.2024 11:26:13 EET | Tiedote
Erilaisiin rekistereihin pohjautuvat laajat suomalaiset terveydentutkimuksen seurantatutkimukset ovat vaikeuksissa tietosuojan takia. Lupia rekistereiden käyttöön on yhä vaikeampi ja hitaampaa saada. Siksi Suomen Akatemian Terveyttä kohorteista ja biopankeista (COHORT) -akatemiaohjelman arviointiraportti päätyykin esittämään tähän ongelmaan puuttumista.
Forskningsinfrastrukturer får finansiering från Finlands Akademi1.2.2024 10:05:10 EET | Tiedote
Kommittén för forskningens infrastrukturer vid Finlands Akademi har beviljat elva projekt drygt 22 miljoner euro i finansiering för att bygga och utveckla nationella och internationella forskningsinfrastrukturer. Det här är de andra och sista delbesluten om FIRI 2023-utlysningen. Totalt beviljade Akademin över 52 miljoner euro inom utlysningen. FIRI-finansieringen stöder uppbyggnad och utveckling av högklassiga forskningsinfrastrukturer, som lägger grunden för genomslagskraftig forskning, utveckling och innovation.
Suomen Akatemialta huomattava rahoitus tutkimusinfrastruktuureille1.2.2024 10:05:10 EET | Tiedote
Suomen Akatemian tutkimusinfrastruktuurikomitea on myöntänyt rahoituksen 11 hankkeelle kansallisten ja kansainvälisten tutkimusinfrastruktuurien rakentamiseen ja kehittämiseen. Yhteensä rahoitusta myönnettiin yli 22 miljoonaa euroa. Kyseessä ovat loput FIRI 2023 -tutkimusinfrastruktuurihaun päätöksistä. Kokonaisuudessaan FIRI2023 -haussa tutkimusinfrastruktuurihankkeille myönnettiin yli 52 miljoonaa euroa. FIRI-rahoituksella tuetaan korkeatasoisten tutkimusinfrastruktuurien rakentamista ja kehittämistä vaikuttavan TKI-toiminnan perustana.
Research infrastructures receive major funding from Research Council of Finland1.2.2024 10:05:10 EET | Press release
The Finnish Research Infrastructure Committee at the Research Council of Finland has awarded eleven projects more than 22 million euros in funding to build and upgrade national and international research infrastructures. This was the second and last set of decisions on the FIRI 2023 call. The funding granted under the call totals more than 52 million euros. FIRI funding supports the establishment and upgrading of high-quality research infrastructures, which lay a solid foundation for high-impact research, development and innovation.
Suomen Akatemia myönsi akatemiapalkinnot Simo Hosiolle ja Timo Miettiselle24.1.2024 08:00:27 EET | Tiedote
Ihmisjoukkojen hajautetun älyn saattamista hyötykäyttöön tutkiva Simo Hosio ja nyky-Euroopan taustalla vaikuttavia ideoita ja aateperintöjä tutkiva Timo Miettinen palkitaan poikkeuksellisesta tieteellisestä rohkeudesta ja luovuudesta sekä toiminnasta tieteen yhteiskunnallisen vaikuttavuuden edistämiseksi.
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