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
Väitös: Datalähtöiset liiketoimintamallit kaatuvat usein skaalaukseen – kasvun keinot on sovitettava liiketoimintamallin kypsyyteen24.8.2026 08:00:00 EEST | Tiedote
KTM Eveliina Lakka tutki Jyväskylän yliopiston kauppakorkeakoulun markkinoinnin väitöskirjassaan, miten teolliset B2B-yritykset luovat, toimittavat ja kaappaavat arvoa datalähtöisten liiketoimintamallien avulla. Tutkimus paljastaa, että moni yritys onnistuu datalähtöisissä piloteissa, mutta pilottien muuntaminen kannattavaksi ja toistettavaksi liiketoiminnaksi epäonnistuu usein. Tämän vuoksi kasvustrategia on sovitettava liiketoimintamallin kypsyysvaiheeseen.
Turvallisuusalan asiantuntija Sari Tappura työelämäprofessoriksi rakentamaan uutta turvallisuusteknologian diplomi-insinöörikoulutusta24.8.2026 07:05:00 EEST | Tiedote
Yli 20 vuoden kokemus turvallisuuden tutkimuksesta, opetuksesta, teollisuudesta ja viranomaistyöstä tuo Sari Tappuran Jyväskylän yliopiston uudeksi työelämäprofessoriksi. Hänen tehtävänään on vahvistaa Jyväskylän yliopiston turvallisuusteknologian tutkimusta ja osaamista sekä rakentaa syksyllä käynnistyvää uutta diplomi-insinöörikoulutusta.
Nordic-Baltic PIAAC Conference 2026 kokoaa päättäjät ja tutkijat pohtimaan aikuisten taitojen nykytilaa21.8.2026 15:03:55 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopiston Koulutuksen tutkimuslaitoksessa järjestetään 26.-27.8.2026 Nordic-Baltic PIAAC Conference 2026 -konferenssi. Pohjoismaiden ja Baltian maiden yhteisessä konferenssissa esitellään OECD:n Kansainvälisen aikuisten taitotutkimuksen (PIAAC) uusimpia tuloksia. Konferenssiin on ilmoittautunut noin 120 osallistujaa Pohjoismaiden ja Baltian maiden lisäksi myös muualta Euroopasta, Yhdysvalloista ja Singaporesta. Tutkimustuloksia kommentoimaan olemme kutsuneet korkean tason päättäjiä Pohjoismaista ja Baltian maista.
Väitös: Kalanpoikaset paljastavat rannikon tärkeät lisääntymisalueet21.8.2026 08:00:00 EEST | Tiedote
Lari Veneranta tutki väitöskirjassaan siian, muikun, ahvenen ja kuhan lisääntymisalueita sekä niiden sijaintia määrittäviä ympäristötekijöitä pohjoisella Itämerellä.
Väitös: Monikielisten lasten vahvuudet jäävät yhä puutteiden varjoon19.8.2026 09:00:00 EEST | Tiedote
Suomalaisessa koulukeskustelussa monikieliset lapset nähdään usein lähinnä puutteellisen suomen kielen taidon kautta. Venla Rantasen tuore väitöstutkimus kuitenkin paljastaa toisenlaisen puolen: lapset hyödyntävät eri kieliä monipuolisesti, rakentavat niiden avulla ystävyyssuhteita ja he tunnistavat myös syrjintää. Tutkija haastaa koulujärjestelmää ja päättäjiä näkemään monikieliset lapset kokonaisvaltaisina yksilöinä eikä vain kotoutuvina suomen kielen oppijoina.
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