Nanotutkijat löysivät optimaalisen reikärakenteen, joka estää lämmön johtumista
Lämmön kontrollointiin liittyvät sovellukset ovat tärkeässä osassa esimerkiksi lämmön konvertoinnissa suoraan sähköksi sekä jäähdyttimien ja herkkien säteilyilmaisimien kehitystyössä.
Tutkimuksessa reikärakenteena käytettiin alle mikrometrin paksuisiin eristelevyihin (piinitridi) valmistettuja kahdessa suunnassa jaksollisia reikähiloja. Samanlainen rakenne voitaisiin periaatteessa valmistaa mihin tahansa muuhunkin materiaaliin.
Tutkimuksessa havaittiin, että on olemassa optimaalinen jaksollinen rakenne, joka minimoi lämmönjohtavuuden ennätysmatalalle tasolle. Siinä reiät ovat noin 10 mikrometrin etäisyydellä toisistaan.
Työssä havaittiin myös, että jos reikien sisäpinnat saataisiin valmistettua atomaarisen tason sileydellä, voitaisiin lämmön siirtymistä estää vielä voimakkaammin entistä isommilla rakenteilla.
”Löydettyjä tuloksia tullaan jatkossa hyödyntämään NASAn kanssa käynnistyneessä yhteistyöprojektissa, jossa samanlaisia rakenteita lisätään avaruustutkimuksessa käytettäviin herkkiin infrapunailmaisimiin”, sanoo professori Ilari Maasilta.
Tutkimusta rahoitti Suomen Akatemia.
Artikkeli: ”Minimizing Coherent Thermal Conductance by Controlling the Periodicity of Two-Dimensional Phononic Crystals” (Yaolan Tian, Tuomas A. Puurtinen, Zhuoran Geng, and Ilari J. Maasilta), Phys. Rev. Applied 12, 014008 (2019)
Linkki julkaisuun: https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.12.014008
Linkki Jyväskylän yliopiston lämpöilmiöiden nanofysiikan tutkimuksen sivuille: https://www.jyu.fi/science/fi/fysiikka/tutkimus/materiaalifysiikka/lampoilmioiden-nanofysiikka
Lisätietoja:
Professori Ilari Maasilta, ilari.j.maasilta@jyu.fi, +358408054098
Tiedottaja Tanja Heikkinen, tanja.s.heikkinen@jyu.fi, p. 050 5818351
Facebook: jyuscience Twitter: jyscience
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
Yhteistyöllä lisää liikettä - Keski-Suomen kunnat ja tutkijat kehittivät liikkumisohjelmia yhteistyössä4.12.2025 14:59:46 EET | Tiedote
Keski-Suomen kunnat ja liikuntatieteellisen tiedekunnan tutkijat ovat yhdessä kehittäneet liikkumisohjelmia ja kokeiluja, joilla edistetään kuntalaisten liikkumista. LIIKE-hankkeen loppuseminaarissa 2.12. koottiin yhteen tuloksia ja julkaistiin työkirja, joka tukee kuntia liikkumisohjelmien kehittämistyössä jatkossa.
Väitös: Avain onnistuneeseen draamatyöskentelyyn on oppilasta arvostavassa kohtaamisessa4.12.2025 07:58:00 EET | Tiedote
Draamakasvatuksella on tutkitusti osoitettu olevan lukuisia hyötyjä oppimiselle ja oppilaan kasvulle. FM Enni Junttila perehtyi väitöstutkimuksessaan siihen, miten näitä hyötyjä saavutetaan ja mikä on opettajan rooli niiden saavuttamisessa.
Charlotte Maddinson tuo suomalaista osaamista Euroopan komission Nature Credits tiekartan työryhmään4.12.2025 07:05:00 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopiston väitöskirjatutkija Charlotte Maddinson on valittu yhdeksi Euroopan unionin 140 asiantuntijasta, jotka osallistuvat Euroopan komission Nature Credits -työryhmään. Työryhmän tehtävänä on kehittää luontoarvomarkkinoita ja edistää kestävää ja kilpailukykyistä taloutta, joka on sopusoinnussa luonnon kanssa.
Onko kevyempi aina kovempi? - Kehonkoostumuksen yhteydet huippukestävyysurheilijoiden suorituskykyyn4.12.2025 06:30:00 EET | Tiedote
Tuoreen tutkimuksen mukaan rasvaprosentin pieneneminen voi parantaa suorituskykyä kestävyysjuoksussa ja maastohiihdossa. Naisurheilijoilla tehokkaampi tapa kehonkoostumuksen optimointiin on kuitenkin painonpudotuksen sijaan rasvakudoksen muuttaminen lihaskudokseksi. Tutkija ja hiihtäjä Oona Kettunen korostaa, että painon ja kehonkoostumuksen optimointiin liittyvien riskien vuoksi niitä tulee harjoittaa vasta huippu-urheiluvaiheessa aikuisiässä.
Jyväskylän yliopiston kauppakorkeakoulun uusi yrittäjyyden professori Mikko Rönkkö haluaa panostaa opetuksen laatuun ja tekoälyn hyödyntämiseen opetuksessa ja tutkimuksessa3.12.2025 13:15:24 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopiston kauppakorkeakoulussa syyskuussa yrittäjyyden professorina aloittanut Mikko Rönkkö haluaa haastaa itsensä opettajana ja opettamisen kehittämisessä. Tutkimuksen puolella hän on keskittynyt määrälliseen yrittäjyystutkimukseen. Tekoälyä monipuolisesti opetuksessaan ja tutkimuksessaan hyödyntävällä Rönköllä on myös vankkaa kokemusta yrittäjyydestä.
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