Oulun yliopiston tutkijat kehittävät molekyyleja, joita voi käyttää tulevaisuuden magneettisten materiaalien komponentteina. Raskasmetallien molekyyleilla voidaan korvata kriittisiä raaka-aineita.
Dosentti Akseli Mansikkamäen tutkimusryhmä selvitti tuoreessa tutkimuksessaan, kuinka pääryhmien raskasmetalleista voi tehdä magneettisia molekyyleja.
Tällaisia metalleja ovat esimerkiksi tina, lyijy ja vismutti. Niitä on saatavilla suuria määriä, mutta metalleina ne eivät ole magneettisia eikä niillä ole juurikaan käyttösovelluksia esimerkiksi mikroelektroniikassa.
Osana molekyyleja niistä voidaan kuitenkin luoda magneettisia materiaaleja, joita voidaan hyödyntää tulevaisuuden komponenteissa.
”Toisin sanoen yritämme saada tavanomaisia alkuaineita tekemään asioita, joita emme uskoneet niiden pystyvän tekemään”, Mansikkamäki kertoo tiedotteessa.
Tutkimuksen julkaisi Physical Chemistry Chemical Physics -lehti.
”Materiaalit pitää tehdä saatavilla olevista aineista”
Vihreään siirtymään ja digitalisaatioon liittyvät teknologiat vaativat valtavia määriä erilaisia alkuaineita.
Mansikkamäki muistuttaa, että ihmisellä ei ole valtaa päättää sitä, mitä alkuaineita EU-alueella löytyy maankuoresta.
”Tämän takia meidän täytyy kehittää uusia materiaaleja saatavilla olevista alkuaineista”, hän taustoittaa tutkimustaan.
Esimerkiksi puhelimen valmistamiseen tarvitaan yli 70:tä eri alkuainetta. Niistä ainakin puolet on EU:n kriittisten raaka-aineiden listalla.
Tämä tekee jo nyt EU:n ilmastonmuutoksen torjunnan, teollisuuden ja puolustusteknologian riippuvaiseksi ulkopuolisista maista. Maanosan haavoittuvaa asemaa korostaa geopoliittinen epävakaus.
Tieteellinen pohja luotava nyt
Perustutkimusta tekevä ryhmä hyödyntää työssään teoreettisia menetelmiä ja suurteholaskentaa.
Mansikkamäki itse on väitellyt tohtoriksi kemiasta mutta työskentelee nykyään teoreettisen fysiikan parissa.
”Kemia ja teoreettinen fysiikka eivät ole kovin yleinen yhdistelmä, mutta koulutustaustana tämä on aika optimaalinen, kun haluaa ymmärtää, miten molekyylit ja korkea teknologia liittyvät toisiinsa”, hän sanoo.
Uudenlaisiin molekyyleihin pohjautuvat materiaalit ovat vasta varhaisessa vaiheessa. Mansikkamäen mukaan tieteellinen pohja materiaalien kehittämiselle on silti luotava nyt.
”Tulevaisuudessa siirtyminen kohti korkeamman jalostusasteen materiaaleja EU:ssa on kuitenkin maailmanpolitiikan takia väistämätöntä.”
Päivi Ikonen
Tilaa Kemiamedian uutiskirje!
Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista. Osallistut samalla arvontaan!
