Peter Liljeroth ja Orlando Rojas saivat yhteensä lähes viiden miljoonan rahoituksen kokeilevaan perustutkimukseensa

Liljeroth tutkii tiiviin aineen fysiikkaa ja Rojas biotuotteita ja biosysteemejä. ERC myöntää Advanced Grant -apurahoja kokeneille ja erityisen ansioituneille tutkijoille poikkeuksellisten ja epätavanomaisten tieteellisten avausten tekoon. Rojasille tämä on ensimmäinen ERC:n apuraha sen jälkeen, kun hän muutti Eurooppaan Yhdysvalloista. Liljeroth on saanut aiemmin ERC:n lupaavien tutkijoiden Starting Grant -apurahan vuonna 2010.

Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulun professori Peter Liljeroth tutkii ja luo uusia keinotekoisia materiaaleja, joita ei esiinny luonnossa ja joita ei ole saatu aikaan laboratorio-olosuhteissa. Materiaaleilla on kiinnostavia ja tutkimattomia sähköisiä ominaisuuksia ja niitä voidaan rakentaa ja muokata atomi kerrallaan tunnelointimikroskoopilla tai molekyylien itsejärjestäytymisen avulla.

"Viime vuosien aikana on ennustettu teoreettisesti lukuisia ennennäkemättömiä materiaaleja, joilla pitäisi olla jännittäviä ja eksoottisia sähköisiä ominaisuuksia. Hyvin harvoja niistä on silti vielä toteutettu kokeellisesti – ja juuri siihen me nyt ryhdymme. Apurahan ansiosta voimme vapaasti kokeilla erilaisia menetelmiä ja materiaaleja, joita kukaan ei ole vielä tutkinut, valmistamisesta puhumattakaan."

Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulun professori Orlando Rojas aikoo kehittää uuden sukupolven suprakolloidisia järjestelmiä.

"Lopullinen tavoitteeni on suunnitella ja kehittää tulevaisuuden materiaaleja, jotka perustuvat kasveista ja lignoselluloosajätteestä peräisin olevan selluloosan ja ligniinin mikro- ja nanohiukkasiin.”

Sekä Liljerothille että Rojasille atomien ja molekyylien välisen vuorovaikutuksen, muodon ja toiminnan hallitseminen avaisi aivan uusia näkymiä uuden sukupolven laitteiden materiaalien kehittämiseen, esimerkiksi kvanttitietokoneita (Liljeroth) tai energian talteenottoa (Rojas) varten.

Liljeroth yhdistää työssään suprajohteita nanokokoisiin magneetteihin. Tällaisilla hybrideillä on ennustettu olevan erikoisia sähköisiä ominaisuuksia, joiden sovellusmahdollisuuksia ei vielä tunneta. Rojas aikoo puolestaan suunnitella uusia tapoja kontrolloida uusien 1D-, 2D- ja 3D-rakenteiden suprakolloidisia ryppäitä. Niiden avulla voidaan ratkaista suuria veden käyttöön, hiilidioksidin talteenottoon, elintarvikkeisiin ja kehittyneisiin materiaaleihin liittyviä haasteita.

"Työmme on perustutkimusta, emmekä me vielä tunne tutkimiemme materiaalien kaikkia ominaisuuksia ja käyttömahdollisuuksia", Liljeroth sanoo. "Hyödyntämällä lisäksi tekoälyä ja koneoppimismenetelmiä voimme löytää lupaavia materiaalien yhdistelmiä ja rakenteita, joita olisi liian työlästä tutkia kokeellisesti tai perinteisillä simulaatioilla. Olemme jo aloittaneet alojen yhteistyön Aalto-yliopistossa."

"Esittämilläni systemaattisilla metodologioilla voidaan ratkaista merkittävimpiä lignoselluloosan käsittelyyn ja käyttöön liittyviä haasteita. Toivon, että tästä tulee käännekohta nano- ja mikrotason lignoselluloosarakenteiden ainutlaatuisten ominaisuuksien hyödyntämisessä. Ne ovat tulevaisuuden biotalouden tärkeimpiä materiaaleja", Rojas sanoo.