Biomakromolekyylien avulla koodatut nanorakenteet magnetoplasmoniikkaan

Päivi Törmä (Aalto-yliopisto) johtaa tutkimuskonsortiota, jossa etsitään uusia lähestymistapoja optisesti ja magneettisesti aktiivisten, monikomponenttisten ja järjestyneiden nanomittakaavan kokonaisuuksien tuottamiseen. Kehitetyt menetelmät ja lähestymistavat on sovellettavissa monenlaisten nanorakenteiden ohjelmoitavaan kokoamiseen. Yhtenä tavoitteena on tuottaa rakenteita, joiden optinen resonanssitaajuus on ohjelmoitu rakenteen kokoamisessa käytettyjen biomakromolekyylien ominaisuuksiin. Hanke yhdistää optiikkaa, magnetismia, itsekokoavuuden ja pehmeiden materiaalien tutkimusta sekä korkean resoluution mikroskopiaa.

Konsortion muut jäsenet ovat Olli Ikkala, Mauri Kostiainen, Peter Liljeroth ja Sebastiaan van Dijken Aalto-yliopiston Teknillisen fysiikan laitokselta. Tutkimuksessa käytetään muun muassa proteiinihäkkien itsejärjestäytymisominaisuuksia uusien ohjelmoitavien materiaalien luomiseen. Tuotettujen rakenteiden karakterisoinnissa tarvitaan korkean resoluution mikroskopiaa, koska funktionaaliset rakenteet ovat nanomittakaavassa. Kehitettävien materiaalien sovellukset liittyvät erityisesti magnetoplasmoniikkaan. Pintaplasmonit ovat metallipinnoilla olevia lähikenttiä, joiden avulla näkyvän aallonpituuden valoa voidaan saada vangituksi sen aallonpituutta paljon pienempään eli nanomittakaavaan. Plasmoniikka tutkii näiden lähikenttien ominaisuuksia ja sovellutuksia esimerkiksi sensoreissa, syöpähoidoissa, aurinkoenergiassa ja uusien nanokokoisten valonlähteiden kehittämisessä. Magnetoplasmoniikka tarkoittaa näiden plasmonikenttien kontrolloimista magnettikenttien avulla sekä magneto-optisten ilmiöiden vahvistamista plasmonikenttien avulla.