Jyväskylän yliopiston Nanotiedekeskuksen ja Aalto-yliopiston Hyber-huippuyksikön tutkijat ovat löytäneet uudenlaisia itsejärjestäytyviä kaksiulotteisia nanomateriaaleja. Kehitetyt nanolevyt ja ontot nanopallomateriaalit muodostuvat atomintarkoista kulta-nanoklustereista. Tutkimus on tehty Suomen Akatemian rahoituksella.
Uusilla nanomateriaaleilla odotetaan olevan sovelluksia esimerkiksi höyhenen keveinä toiminnallisina materiaalirunkoina ja koska kaksiulotteisilla nanomateriaaleilla on uusia toiminnallisia ominaisuuksia.
Nyt löydetyt kultamateriaalit ovat mielenkiintoisia myös siksi, että niiden jokainen rakennusyksikkö on identtinen, joten ne ovat luonteeltaan orgaanisten ja biologisten itsejärjestäytyvien materiaalien kaltaisia. Tutkimus on julkaistu johtavassa kemian alan kansainvälisessä julkaisusarjassa.
Tutkimuksessa käytettiin Jyväskylän yliopiston Nanotiedekeskuksessa valmistettuja atomintarkkoja kulta-nanoklustereita. Jyväskylässä niitä on tutkittu jo usean vuoden ajan, ja niitä on sovellettu muun muassa virusten elektronimikroskooppikuvausten leimoina. Yksittäisen kultananoklusterin koko on noin kaksi nanometriä.
Nyt tehdyssä tutkimuksessa kultananopartikkeleilla havaittiin uudenlainen itsejärjestäytymisilmiö vesi-metanoliliuoksessa. Näytteen kemiallisesta käsittelystä riippuen klusterit muodostivat joko noin 500 nanometrin kokoisia tasomaisia kerrosrakenteita tai noin 200-500 nanometrin kokoisia kolmiulotteisia onttoja pallorakenteita (kuva).
Rakenteet syntyvät klustereiden pinnalla olevien happoryhmien välisistä vuorovaikutuksista, jotka saavat aikaan suuntautuneita vetysidoksia vierekkäisten klustereiden välille. Rakenteet kuvattiin ja karakterisoitiin elektronimikroskopian ja tomografian avulla Aalto-yliopiston mikroskopiakeskuksessa (kuva).
LISÄÄ: Alkuperäinen Suomen Akatemian tiedote (LINKKI)
Kuva: Kultananoklusterien muodostamia kaksi- ja kolmiulotteisia rakenteita. Yksittäisen klusterin atomirakenne näytetään ylhäällä vasemmalla.
Uusimmat teknologiauutiset kätevästi uutiskirjeessä – kerran viikossa. (LINKKI)
LUE – UUTTA – LUE – UUTTA – LUE – UUTTA
Uusi ammattilehti huipputekniikan kehittäjille – Lue ilmaiseksi verkosta!
https://issuu.com/uusiteknologia.fi/docs/2_2016