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
Syksyn hakujen 2025 tulokset valmistuivat: Onnittelut kaikille valituille!20.11.2025 12:36:04 EET | Tiedote
Syksyn yhteishaku korkeakouluihin päättyi torstaina 11.9.2025. Jyväskylän yliopistossa tänä syksynä viidessä hakukohteessa tarjolla olleisiin opiskelupaikkoihin pyrki 679 hakijaa. Hakijamäärä nousi vuoden takaisesta 16 prosenttia.
Professori Tuuli Lähdesmäen tutkimuksessa taidehistoria kohtaa sosiologian20.11.2025 08:00:00 EET | Tiedote
Taidehistorian professori Tuuli Lähdesmäki tutkii millainen rooli taiteen, kulttuurin ja kulttuuriperinnön tutkimuksella on kestävän ja oikeudenmukaisen yhteiskunnan rakentamisessa. Hänen työnsä yhdistää taidehistoriaa ja sosiologian näkökulmia.
Perinnöllinen alttius parempaan lihasvoimaan ennustaa parempaa toimintakykyä ja suojaa sairauksilta ikääntyessä20.11.2025 07:00:00 EET | Tiedote
Lihasvoima on keskeinen osa ihmisen fyysistä toimintakykyä ja terveyttä. Jyväskylän yliopiston liikuntatieteellisessä tiedekunnassa tehdyssä väitöskirjatutkimuksessa selvitettiin uuden genomityökalun avulla, että parempaa lihasvoimaa tukeva geeniperimä ennustaa parempaa toimintakykyä, pienempää riskiä sairastua tyypillisimpiin kansansairauksiin sekä pidempää elinikää. Lisäksi havaittiin, että vapaa-ajan liikunnan merkitys lihasvoiman ylläpitämisessä on erityisen tärkeää heille, joilla on perinnöllinen alttius heikkoon lihasvoimaan.
Nuorten Kompassi ohjaa kohtaamaan elämän haasteita – nyt myös englanniksi19.11.2025 14:00:00 EET | Tiedote
Yläkouluikäisille ja toisen asteen alussa oleville nuorille suunnattu viisiviikkoinen hyvinvointiohjelma Nuorten Kompassi on nyt vapaasti käytettävissä suomeksi, ruotsiksi ja englanniksi. Palaute kaikilla kolmella kielellä on tervetullutta!
Unifin uusi puheenjohtaja Jari Ojala: Suomi tarvitsee panostuksia tieteeseen ja inhimilliseen pääomaan19.11.2025 13:20:16 EET | Tiedote
Rehtori Jari Ojala Jyväskylän yliopistosta on valittu Unifin hallituksen puheenjohtajaksi kaudelle 1.1.2026 – 31.12.2027.
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