Nanotutkijat löysivät optimaalisen reikärakenteen, joka estää lämmön johtumista
8.7.2019 12:43:07 EEST | Jyväskylän yliopisto | Tutkimus
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
Ikääntyneet käyttävät digitaalisia teknologioita monipuolisesti – arjen käytännöt ratkaisevat enemmän kuin ikä28.9.2026 09:30:54 EEST | Tiedote
FT Riitta Hännisen väitöstutkimus tarkastelee ikääntyneiden digitaalisten teknologioiden käytön monimuotoisuutta ja sen yhteyttä arjen hyvinvointiin.
Kristian Meissnerin tavoitteena entistä avoimempi Konneveden tutkimusasema28.9.2026 07:05:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopiston Konneveden tutkimusaseman uutena johtajana aloitti elokuun alussa Kristian Meissner. Pitkän uran ympäristöhallinnossa ja ympäristöseurannan kehittämisessä tehnyt Meissner haluaa vahvistaa Konneveden tutkimusaseman verkostoja, tunnettuutta ja monitieteistä yhteistyötä sekä avata sen palveluja entistä laajemmin tutkimuksen, opetuksen ja yhteistyöhankkeiden käyttöön.
Elintavat ja -olot voivat vauhdittaa biologista vanhenemista jo varhaisaikuisuudessa24.9.2026 07:00:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopiston liikuntatieteellisen tiedekunnan tutkijat havaitsivat, että biologinen vanheneminen voi kiihtyä jo varhaisaikuisuudessa. Vanhenemista voivat vauhdittaa elintapojen lisäksi elinympäristöön liittyvät tekijät. Tutkimuksessa lapsuuden ja nuoruuden elintapa- ja ympäristöaltisteet selittivät noin 28 prosenttia biologisen iän vaihtelusta 22-vuotiaana.
Euroopan vanhat metsät puntarissa Brysselissä: Tutkijat ja EU-päättäjät saman pöydän ääressä keskustelemassa23.9.2026 07:05:00 EEST | Tiedote
Miten Euroopan jäljellä olevat vanhat metsät tunnistetaan ja miten niiden suojelu voidaan varmistaa? Tervetuloa seuraamaan etänä 29.9.2026 järjestettävää tilaisuutta, jossa pohjoismaiset ja baltialaiset tutkijat esittelevät uuden tutkimukseen perustuvan viitekehyksen vanhojen metsien tunnistamiseen Pohjois-Euroopassa. Tilaisuudessa tarkastellaan myös Euroopan unionin mahdollisuuksia varmistaa, että jäsenmaat toteuttavat unionin biodiversiteettitavoitteita yhdenmukaisesti ja tieteelliseen näyttöön perustuen.
Jyväskylän yliopisto kutsuu keskisuomalaiset mukaan laajaan terveystutkimukseen23.9.2026 07:00:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopisto on käynnistänyt laajan tutkimuksen, jossa kerätään tietoa keskisuomalaisten elämäntavoista. Kutsu kyselytutkimukseen lähetetään kaikille Keski-Suomen Biopankkiin näytteen ja yhteydenottoluvan antaneille henkilöille syksyn aikana. Tutkimukseen voi edelleen tulla mukaan antamalla biopankkinäytteen syksyn aikana. Erityisesti tutkimukseen toivotaan mukaan lisää työikäisiä ja nuoria aikuisia.
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