Oulun yliopisto

Väitös: Menetelmä nanopartikkelien rakenteen tutkimukseen

Jaa

Vapaiden nanopartikkelien rakennetta voidaan tutkia niiden elektronirakenteen kautta käyttäen moderneja hiukkaskiihdytinpohjaisia valonlähteitä, osoitettiin fysiikan alaan liittyvässä väitöstutkimuksessa. Halkaisijaltaan millimetrin miljoonasosan kokoisten pienhiukkasten rakenteen havaittiin riippuvan nanopartikkelin koosta ja -koostumuksesta. Esitettyä menetelmää voidaan soveltaa esimerkiksi ilmakehän ultrapienten hiukkasten tutkimuksessa.

Vapaiden nanopartikkelien rakennetta voidaan tutkia niiden elektronirakenteen kautta käyttäen moderneja hiukkaskiihdytinpohjaisia valonlähteitä, osoitettiin fysiikan alaan liittyvässä väitöstutkimuksessa. Halkaisijaltaan millimetrin miljoonasosan kokoisten pienhiukkasten rakenteen havaittiin riippuvan nanopartikkelin koosta ja -koostumuksesta. Esitettyä menetelmää voidaan soveltaa esimerkiksi ilmakehän ultrapienten hiukkasten tutkimuksessa.

Nanopartikkelit ovat rakenteita, joiden ominaisuudet poikkeavat pienen kokonsa vuoksi materiaaleista arkipäiväisessä mittakaavassa. Mahdollisia sovelluskohteita nanopartikkeleille on löydetty elektroniikasta, kemianteollisuudesta ja lääketieteestä. Esimerkiksi lääketieteellisessä kuvantamisessa nanopartikkeleita on hyödynnetty muun muassa kontrastiaineena ja tutkimuksissa on havaittu, että partikkelien muoto ja koko vaikuttavat suuresti niiden paikallistumiseen tiettyihin elimiin.

Hyödyllisten ominaisuuksien lisäksi tiettyjen pienhiukkasten on havaittu olevan terveyden kannalta haitallisia. Ihmisperäisten lähteiden kuten liikenteen ja teollisuuden, mutta myös luonnonmullistusten kuten tulivuorenpurkausten yhteydessä vapautuvat pienhiukkaset vaikuttavat paitsi ihmisten terveyteen, myös ilmastoon.

Kaksiosaisessa työssä tutkittiin ensin neljästä eri suolasta muodostettujen nanopartikkelien rakennetta kokoluokassa 4–600 atomia per partikkeli. Toisessa osassa suolaa lisättiin noin sadasta vesimolekyylistä koostuviin nanopisaroihin ja rakennetta seurattiin suolan määrän funktiona. Tutkimusmenetelmänä sovellettiin valosähköiseen ilmiöön perustuvaa fotoelektronispektroskopiaa, jossa korkean energian omaava ultravioletti- tai röntgensäteily irrottaa kohteesta elektronin. Analysoimalla näytteestä irronneiden elektronien liike-energiaa saadaan tietoa muun muassa näytteen atomien sijainnista toistensa suhteen. Tutkimuksessa käytetty ultravioletti- ja röntgensäteily tuotettiin käyttäen Ruotsin Lundissa sijaitsevaa MAX IV -laboratorion hiukkaskiihdytintä.

Yhdellä neljästä suolasta havaittiin rakenteen muuttuminen toiseksi, kun nanopartikkelin koko ylitti 160 atomia. Tulos sopi yhteen aiemman teoreettisen ennusteen kanssa ja osoitti menetelmän sovellettavuuden. Suolavesipartikkeleiden tapauksessa suolan havaittiin pieninä määrinä liukenevan nanopisaroihin. Tämä on erikoista ottaen huomioon nanomittakaavan vesipartikkelin lämpötilan, jonka on tutkimuksissa päätelty olevan jopa alle -100°C. Tutkitun kaltaisia partikkeleita esiintyy esimerkiksi meren pinnasta vapautuvan aineksen takia ilmakehässä, jossa ne vaikuttavat pilvien muodostukseen.

----

Filosofian maisteri Lauri Hautala väittelee tohtoriksi Oulun yliopistossa perjantaina 1.12.2017. Fysiikan alaan kuuluvan väitöskirjan otsikko on Synchrotron radiation based characterization of structural evolution of alkali halide clusters (Alkali-halidi -klustereiden rakenteen kehittymisen tutkimus synkrotronisäteilyllä). Vastaväittäjänä toimii professori Till Jahnke (Goethe Universität Frankfurt) ja kustoksena professori Marko Huttula (Oulun yliopisto). Väitöstilaisuus pidetään Linnanmaalla salissa YB210 klo 12 alkaen.

----

Oppiarvo ja nimi: Filosofian maisteri Lauri Hautala

Syntymäaika ja -paikka: 1988, Sysmä

Yo-tutkintovuosi ja koulu: 2007, Teuvan lukio

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Filosofian maisteri Lauri Hautala, puh. 044 2036 097, sähköposti: lauri.hautala@oulu.fi

Viestintäasiantuntija Tiina Pistokoski, Oulun yliopisto, puh. 0294 48 4091, sähköposti: tiina.pistokoski@oulu.fi

Tietoja julkaisijasta

Oulun yliopisto
Oulun yliopisto
Pentti Kaiteran katu 1
90570 Oulu

0294 480 000http://www.oulu.fi/yliopisto/

 

Oulun yliopisto
Viestintä, markkinointi ja yhteiskuntasuhteet
PL 8000
90014 Oulun yliopisto
viestintä (@) oulu.fi
0294 484 091

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista jo ennen kuin ne uutisoidaan? Kun tilaat tiedotteemme tältä julkaisijalta, saat ne sähköpostiisi yhtä aikaa suomalaisen median kanssa. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Oulun yliopisto

Hyvä fyysinen kunto suojaa sydäntä11.12.2017 10:03Tiedote

Arvostetussa Medicine & Science in Sports & Exercise-lehdessä julkaistu oululainen tutkimus osoittaa, että fyysinen kunto on tärkeämpi sydäntä suojaava tekijä kuin kehon rasvan määrä tai fyysinen arki-aktiivisuus. Tulokset viittaavat siihen, että elintapamuutoksissa tulisi ensisijaisesti keskittyä fyysisen kunnon parantamiseen sydänterveyden edistämiseksi. Toki fyysistä kuntoa voidaan kohottaa lisäämällä arki-aktiivisuutta, jolla on myös fyysisestä kunnosta riippumattomia vaikutuksia sydänterveyteen.

Oulun yliopisto selvittämään ikiroudan sulamisen terveysvaikutuksia7.12.2017 01:00Tiedote

Oulun yliopisto on mukana laajassa kansainvälisessä tutkimuksessa, jossa ryhdytään selvittämään ihmisten ja ympäristön vuorovaikutusta ikiroudan peittämillä rannikkoalueilla. EU -rahoitteisessa Nunataryuk -projektissa tutkitaan, kuinka ilmastonmuutos vaikuttaa herkkään ympäristöön, sulattaa ikiroutaa, nostaa merenpintaa ja kuinka muutokset vaikuttavat ihmisten elinkeinoihin, terveyteen ja yhteisöihin. Tutkimusalueina ovat Pohjois-Amerikka, Grönlanti ja Huippuvuoret sekä Itä-Siperia.

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 STT Infossa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme