EN

Maailman pienimmät kultaketjut taottiin Jyväskylän yliopistossa

22.9.2016

Jyväskylän yliopiston Nanotiedekeskuksen (NSC) tutkijat ovat onnistuneet muodostamaan maailman pienimpiä kultaketjuja. Noin yhden nanometrin kokoisia kultahiukkasia yhdistettiin molekyyleillä toisiinsa, jolloin ne muodostivat kultahiukkasten ketjuja ja renkaita. Tutkimus on merkittävä edistysaskel valon kanssa voimakkaasti vuorovaikuttavien nanomateriaalien ymmärtämisessä. Tutkimus on tehty Suomen Akatemian rahoituksella.

Nanoteknologian avulla pystytään metalleista muodostamaan vain muutamasta sadasta atomista koostuvia nanometrien kokoisia hiukkasia. Nanometrien mittakaavassa metallit saavat uusia mielenkiintoisia ominaisuuksia, esimerkiksi niiden vuorovaikutus valon kanssa on erittäin voimakasta. Nanohiukkasia hyödynnetään jo lukuisissa sovelluksissa, esimerkiksi herkkinä kemiallisten yhdisteiden ilmaisimina sekä kemiallisia reaktioita nopeuttavina katalyytteinä.

”Yleensä nanohiukkasten valmistusprosessi tuottaa jakauman erikokoisia ja muotoisia hiukkasia”, kertoo lehtori Tanja Lahtinen. ”Meidän käyttämämme menetelmä on poikkeuksellinen, sillä puhdistuksen jälkeen saamme tuotteena yhtä ainoaa nanohiukkasta. Nanohiukkasessa on tietty lukumäärä kutakin atomia ja ne ovat järjestäytyneet hyvin määritellyksi rakenteeksi. Se on kuin suuri molekyyli, jonka ydin on kultaa.”

Nanohiukkaset yhdistettiin molekyylisilloilla, jolloin saatiin nanohiukkaspareja, -ketjuja ja renkaita.

”Kun tällaiset rakenteet ovat vuorovaikutuksessa valon kanssa, viereisten hiukkasten metalliytimien elektronipilvet kytkeytyvät toisiinsa”, selittää Suomen Akatemian tutkijatohtori Eero Hulkko. Vuorovaikutus muuttaa oleellisesti sitä, kuinka välissä olevat molekyylit kokevat valon aiheuttaman sähkökentän.

”Kun pystymme tutkimaan tällaisia atomitasolla hyvin määriteltyjä nanorakenteita sekä kokeellisin että laskennallisin menetelmin, voimme ymmärtää syvällisesti kytkeytyneiden metallirakenteiden vuorovaikutusta valon kanssa”, jatkaa akatemiatutkija Lauri Lehtovaara. Hänen mukaansa syvällinen ymmärtämys on tärkeää uusien sovelluksien kehittämisessä.

Tutkimus on jatkumoa pitkäjänteiselle monitieteelliselle yhteistyölle. ”Olen erittäin tyytyväinen, että pitkäjänteinen työ molekyylisuojattujen kultahiukkasten tutkimuksessa on luonut meille ainutlaatuisen monitieteellisen osaamiskeskittymän, joka pystyy jatkuvasti tuottamaan huipputason julkaisuja”, iloitsee Nanotiedekeskuksen johtaja akatemiaprofessori Hannu Häkkinen.

Tutkimukseen osallistuivat myös tutkijat Karolina Sokołowska, Tiia-Riikka Tero, Ville Saarnio, Johan Lindgren ja professori Mika Pettersson. Tutkimus julkaistiin arvostetussa Nanoscale -julkaisusarjassa 21.9.2016. Akatemian rahoituksen lisäksi Jyväskylän yliopisto myönsi tutkimukselle liikkuvuusrahoitusta. Laskennallinen tutkimus tehtiin CSC:n tarjoamilla supertietokoneresursseilla.  

Lisätietoja antaa akatemiatutkija Lauri Lehtovaara, lauri.lehtovaara@jyu.fi, p. 050 534 8642.

Linkki artikkeliin: http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/nr/c6nr05267c#!divAbstract 

 

 

 

 

 

 

 

 

Suomen Akatemian viestintä
tiedottaja Leena Vähäkylä
p. 029 5335 139
leena.vahakyla@aka.fi

Viimeksi muokattu 22.9.2016
Seuraa meitä:
FacebookSlideshareTwitterYoutube
VAIHDE 029 533 5000
KIRJAAMO 029 533 5049
FAKSI 029 533 5299
   
SÄHKÖPOSTI etunimi.sukunimi@aka.fi
AUKIOLO Arkisin 8.00-16.15
   
HENKILÖHAKU »
YHTEYSTIEDOT, LASKUTUS  JA
REKISTERISELOSTEET»
KYSYMYKSET JA PALAUTE »