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
Tutkimus: Nuorten ruutuaika yhteydessä heikompaan osaamiseen keskeisissä oppiaineissa18.6.2026 08:55:23 EEST | Tiedote
Digitaalisten laitteiden säännöllinen käyttö viihdetarkoituksiin on kytköksissä heikompiin oppimistuloksiin yläkouluikäisillä. Jyväskylän yliopiston tutkimuksen mukaan ne 15-vuotiaat, jotka viettävät vapaa-ajallaan eniten aikaa ruutujen ääressä, voivat olla jopa vuoden ikätovereitaan jäljessä matematiikan, lukemisen ja luonnontieteiden taidoissa.
Teens’ screen time linked to lagging skills in core subjects18.6.2026 08:55:23 EEST | Press release
Frequent use of digital devices for entertainment is linked to weaker learning outcomes among lower secondary students. According to researchers at the University of Jyväskylä, 15-year-olds who spend the most time on screens in their free time can lag behind their peers by up to a year in math, reading, and science.
QS World University Rankings 2026: Jyväskylän yliopisto mukana maailman parhaiden yliopistojen listalla18.6.2026 08:40:11 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopiston sijoitus maailman parhaiden yliopistojen listauksessa säilyi 500 parhaan tuntumassa brittiläisessä yliopistovertailussa (QS World University Rankings).
Syksyllä palaava Tutkijoiden yö tekee uteliaisuudesta supervoiman17.6.2026 09:38:51 EEST | Tiedote
Tutkijoiden yö herättää tieteen jälleen eloon syyskuun viimeisenä perjantaina. Ohjelmassa huippututkimusta ja oivaltamisen iloa kaikenikäisille!
Jyväskylän yliopisto edelläkävijä ekologisen kompensaation tutkimuksen vaikuttavuudessa16.6.2026 07:05:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopistossa tehtävä ekologisen kompensaation tutkimus on noussut merkittäväksi vaikuttajaksi suomalaisessa ympäristöpolitiikassa. Yliopisto johtaa strategisen tutkimuksen neuvoston (STN) rahoittamaa BOOST for biodiversity offsets -konsortiota, joka on konkreettinen esimerkki siitä, miten pitkäjänteinen tutkimus voi ulottua suoraan lainsäädännön valmisteluun ja käytännön päätöksentekoon.
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