Kansainvälinen tutkijaryhmä on kehittänyt uudenlaisen, metallinanopartikkeleista koostuvan materiaalin ja valmistanut siitä suuren, vahvan ja joustavan kaksiulotteisen kalvon.
Ryhmää johti Tampereen yliopiston tenure track -professori, Aalto-yliopiston dosentti Nonappa Nonappa.
”Kalvomme on mekaanisesti kestävä, ja se voidaan siirtää mille tahansa alustalle. Valmistustapamme mahdollistaa nopean, skaalautuvan ja tehokkaan laajojen ultraohuiden kalvojen valmistuksen”, Nonappa sanoo.
Materiaalissa käytettiin räätälöityjä, tarkasti määritellyn molekyylirakenteen hopeananopartikkeleita.
Saarlandin yliopiston tutkijan Alessandra Griffon mukaan kalvon joustavuus saattaa tehdä siitä hyödyllisen muun muassa puettavassa elektroniikassa sekä näytöissä käytettävien joustavien transistorien ja tallennusvälineiden kehittämisessä.
”Osoitimme kokeellisesti kalvon mekaaniset ominaisuudet, jotka ovat helposti toistettavia ja siten luotettavia”, Saarland kertoo.
Paljastaa veden pienetkin antibioottipitoisuudet
Ryhmä on selvittänyt myös kehittämänsä materiaalin soveltuvuutta veden antibioottipitoisuuden tutkimiseen.
Nanopartikkelikalvo toimii alustana, jolle vesinäyte laitetaan. Sen jälkeen näyte voidaan analysoida ramanspektroskopialla.
”Näin voimme luotettavasti havaita vedestä erittäin pieniäkin antibioottipitoisuuksia”, kertoo tutkijatohtori Anirban Som Aalto-yliopistosta.
Seuraavaksi tiimi aikoo tutkia, kuinka sen kehittämät valmistusmenetelmät toimivat muiden nanopartikkelien kanssa. Tarkoitus on hyödyntää tuloksia esimerkiksi ihoa jäljittelevissä materiaaleissa.
Tuoreen tutkimuksen julkaisi Small-lehti.
Kaksiulotteisuus kiinnostaa myös teollisuutta
Kaksiulotteiset materiaalit ovat yhden tai muutaman atomin paksuisia, ultraohuita mutta lujia materiaaleja.
Tutkijat ja teollisuus ovat viime vuosina kiinnostuneet erityisesti nanopartikkelipohjaisista 2d-materiaaleista, joiden odotetaan nousevan avainasemaan esimerkiksi seuraavan sukupolven tietojenkäsittelyssä.
Kaupallisiin sovelluksiin on kuitenkin vielä matkaa, koska riittävän ja laadultaan tasaisen materiaalimäärän tuottaminen on ollut haastavaa.
(Kuva Nonappa Nonappa/Aalto-yliopisto) Vasemmalla läpäisyelektronimikroskoopin kuva tutkijoiden kehittämästä kalvosta (valokuvassa kalvo lasilevyn päällä), oikealla kaavio yksikerroksisesta nanopartikkelikalvosta.
