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
Vuoden 2026 alussa aloittava Jyväskylän yliopiston ja ammattikorkeakoulun yhteinen korkeakoulukonserni on yksi Suomen suurimmista22.12.2025 10:05:52 EET | Tiedote
Jyväskylän kaupunki, Jyväskylän yliopisto sekä vähemmistöomistajat Jämsän kaupunki ja Äänekosken ammatillisen koulutuksen kuntayhtymä (Poke) allekirjoittivat tänään 22.12.2025 Jyväskylän ammattikorkeakoulun (Jamk) osakkeita koskevan osakekauppakirjan. Jyväskylän kaupunki myy 50,6 % ja Jämsän kaupunki sekä Poke kumpikin 5 % ammattikorkeakoulun osakkeista Jyväskylän yliopistolle. Osakekaupan jälkeen Jyväskylän yliopistosta tulee ammattikorkeakoulun pääomistaja 60,6 % omistusosuudella, Jyväskylän kaupungin säilyttäessä 39,4 % omistusosuuden.
Nordea lahjoittaa 50 000 euroa lisää Jyväskylän yliopiston luonnon monimuotoisuustutkimukseen22.12.2025 08:01:00 EET | Tiedote
Nordea ja Jyväskylän yliopisto jatkavat vuoden 2025 aikana aloitettua nelivuotista tutkimusohjelmaa, jossa kehitetään taloudellisesta toiminnasta aiheutuvan luontojalanjäljen arviointimenetelmiä. Vuoden alussa tutkimusohjelmaan lahjoitetun 200 000 euron lisäksi Nordea on nyt vuoden lopussa lisännyt rahoitustaan 50 000 eurolla. Tutkimusyhteistyön tavoitteena on syventää koko yhteiskunnan ymmärrystä luonnon monimuotoisuudesta ja edistää kestävää siirtymää Pohjoismaissa.
Suomen Akatemialta rahoitusta Jyväskylän yliopistoon kansainväliseen suurteholaskennan tutkimusyhteistyöhön19.12.2025 10:30:00 EET | Tiedote
Suomen Akatemia on myöntänyt tutkimusrahoitusta suurteholaskennan kansainväliseen yhteistyöhön. Rahoitusta osoitettiin 12 hankkeelle yhteensä 6,4 miljoona euroa kaudelle 2026–2028. Jyväskylän yliopistossa rahoitusta sai kaksi hanketta, yhteensä noin 960 000 euroa.
Anu Kankainen valittiin akatemiaprofessoriksi19.12.2025 08:01:48 EET | Tiedote
Fysiikan professori Anu Kankainen sai arvostetun akatemiaprofessorin rahoituksen kaudelle 1.1.2026-31.12.2031.
Jyväskylän yliopiston Puolestapuhuja-palkinto 2025 Joni Kettuselle18.12.2025 14:00:00 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopistosäätiö on päättänyt luovuttaa vuoden 2025 Jyväskylän yliopiston Puolestapuhuja-palkinnon toimitusjohtaja, psykologian tohtori Joni Kettuselle. Firstbeat Oy:n perustaja Joni Kettunen johtaa yhtiönsä kahta liiketoimintaa, huippu-urheilua ja hyvinvointia.
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