Jyväskylässä kehitetään atominohuita metallikalvoja
Atominohuita kaksiulotteisia metallikalvoja tarvitaan etenkin korkean teknologian laitteissa.
08.06.2022
Teksti Esko Lukkari kuvat Petteri Kivimäki
Jyväskylän yliopiston fysiikan professori Pekka Koskisen johtama nelivuotinen tutkimushanke tähtää atominohuiden kaksiulotteisten metallikalvojen kehittämiseen. Jane ja Aatos Erkon säätiö on myöntänyt hankkeelle 450 000 euron rahoituksen.
Jyväskylän yliopisto tiedotti asiasta 3.6.
”Suunnittelemme kalvojen rajapinnoista vakaampia ja kestävämpiä laskennallisilla menetelmillä. Tutkimme reunoja, luokittelemme niitä systemaattisesti ja selvitämme niiden sähköisiä ja kemiallisia ominaisuuksia”, Pekka Koskinen sanoo tiedotteessa.
”Projektin tuloksena saamme valmistettua vakaampia rajapintoja, joiden ansiosta voidaan valmistaa kookkaampia kalvoja magneettisiin, sähköisiin, mittausteknisiin, optisiin ja katalyyttisiin sovelluksiin. Kaksiulotteisten metallikalvojen laajempi hyödyntäminen puolestaan vähentää harvinaisten metallien tarvetta ja tekee niiden kaivostoiminnasta kestävämpää”, hän sanoo.
Tietokoneet ja älylaitteet
Etenkin korkeateknologisissa laitteissa, kuten tietokoneissa ja älylaitteissa, käytetään harvinaisia metalleja kestämättömällä tavalla. Jotta niitä voitaisiin hyödyntää entistä kestävämmin, on kehitettävä sovelluksia ja materiaaleja, jotka sisältävät vähemmän metalleja.
Tällaisiin materiaaleihin kuuluvat atominohuet, kaksiulotteiset metallikalvot. Saippuakalvojen tapaan ne saadaan vakautettua hyödyntämällä pieniä, muissa kaksiulotteisissa nanomateriaaleissa olevia reikiä.
Rajapinnat kalvojen ja reikien välillä ovat keskeisessä roolissa kalvojen vakauttamisessa. Rajapintojen mikroskooppiset rakenteet tunnetaan kuitenkin huonosti, mikä rajoittaa kalvojen hyödyntämistä sovelluksissa.
”Suunnittelemme kalvojen rajapinnoista vakaampia ja kestävämpiä laskennallisilla menetelmillä. Tutkimme reunoja, luokittelemme niitä systemaattisesti ja selvitämme niiden sähköisiä ja kemiallisia ominaisuuksia”, Pekka Koskinen sanoo tiedotteessa.
”Projektin tuloksena saamme valmistettua vakaampia rajapintoja, joiden ansiosta voidaan valmistaa kookkaampia kalvoja magneettisiin, sähköisiin, mittausteknisiin, optisiin ja katalyyttisiin sovelluksiin. Kaksiulotteisten metallikalvojen laajempi hyödyntäminen puolestaan vähentää harvinaisten metallien tarvetta ja tekee niiden kaivostoiminnasta kestävämpää”, hän sanoo.