Jyväskylän yliopiston nanotutkijat ovat löytäneet optimaalisen jaksollisen rakenteen, joka minimoi lämmönjohtavuuden ennätysmatalalle tasolle. Rakenteessa reiät ovat noin 10 mikrometrin etäisyydellä toisistaan.
Reikärakenteessa lämmönsiirto voidaan estää yli satakertaisesti hyödyntämällä lämmön aaltoluonnetta.
Jos reikien sisäpinnat saataisiin valmistettua atomaarisen tason sileydellä, lämmön siirtymistä voitaisiin estää vielä voimakkaammin entistä isommilla rakenteilla, tutkijat sanovat.
Jyväskyläläiset käyttivät reikärakenteena kahdessa suunnassa jaksollisia reikähiloja, jotka oli valmistettu alle mikrometrin paksuisiin eristäviin piinitridilevyihin.
Samanlainen rakenne voitaisiin tutkijoiden mukaan periaatteessa valmistaa mihin tahansa muuhunkin materiaaliin.
Tutkimustulokset julkaisi Physical Review Applied -lehti.
Yhteistyöhön Nasan kanssa
”Tuloksia tullaan jatkossa hyödyntämään Nasan kanssa käynnistyneessä yhteistyöprojektissa, jossa samanlaisia rakenteita lisätään avaruustutkimuksessa käytettäviin herkkiin infrapunailmaisimiin”, kertoo tutkimusta johtanut professori Ilari Maasilta.
Maasillan ryhmä on erikoistunut selvittämään sitä, kuinka erilaisilla nanorakenteilla voidaan joko estää tai parantaa lämmön siirtymistä.
Lämmön kontrollointiin liittyvät sovellukset ovat tärkeässä osassa esimerkiksi lämmön konvertoinnissa suoraan sähköksi sekä jäähdyttimien ja herkkien säteilyilmaisimien kehitystyössä.
