Uutuuslaitteisto voi tehdä uuden materiaalin kehityksestä kymmenen kertaa aiempaa nopeampaa, sanovat VTT:n tutkijat. Kuva: Tescan.

VTT satsasi huippumikroskooppiin – nostaa Suomen Pohjoismaiden kärkeen materiaalien tutkimuksessa

Suomen ensimmäinen plasma-FIB-tekniikkaan perustuva pyyhkäisyelektronimikroskooppi on otettu käyttöön VTT:n Espoon toimipisteessä.

Vastaavat laitteet ovat Pohjoismaissa laskettavissa yhden käden sormin, ja ne ovat harvinaisia myös maailmanlaajuisesti.

VTT:n mukaan miljoonainvestointi edistää merkittävästi esimerkiksi laiva- ja ilmailuteollisuuden tarpeisiin tehtävää materiaalitutkimusta.

”Toisenlainen esimerkki on nouseva vetytalous, joka vaatii pintamateriaalien huolellisia tutkimuksia ja analysointia. Myös akku- ja puolijohdeteollisuus voisivat olla hyvin kiinnostuneita”, sanoo tutkimustiimin vetäjä Janne Pakarinen.

Mikroskooppi palvelee myös muun muassa kemian-, paperi- ja meriteollisuudessa sattuneiden materiaalivahinkojen ja -vaurioiden selvitystä.

Sopii kaikentyyppisille materiaaleille

Uutuudella voidaan tutkia nanometrin tarkkuudella kaikentyyppisiä materiaaleja keraameista ja metalleista pehmeisiin materiaaleihin, kuten puuhun ja paperiin.

Näytettä voidaan samaan aikaan sekä kuvata että testata. Näin voidaan tarkkailla esimerkiksi sitä, kuinka materiaali reagoi tiettyyn kuormitukseen.

Testauksessa selviää, kuinka materiaali käyttäytyy rasituksessa tai äärilämpötiloissa tai molemmissa samanaikaisesti.

Uusi materiaali kymmenen kertaa entistä nopeammin

Mikroskoopin valtti on ksenonplasma.

Kun perinteisten galliumpohjaisten laitteiden suurin laajuus on sata nanoampeeria (nA), ksenonplasmaa hyödyntävä laite kuvaa ionivirtoja, joiden laajuus on useita mikroampeereja (µA).

Vasemmalla martensiittisen teräksen 3d-mikrorakenne, joka on määritelty staattisella FIB-viipalekuvauksella EBSD-menetelmän avulla. Oikealla valurautaan plasma-FIBillä valmistettu poikkileikkaus, joka on huomattavasti perinteisellä Ga-FIBillä tehtyä suurempi. Kuva: VTT.

 

VTT:n erikoistutkijan Supriya Nandyn mukaan laitteisto mahdollistaa materiaalien ”salamannopean” kolmiulotteiseen karakterisoinnin.

Tämä edistää muun muassa tietokoneavusteista materiaalisuunnittelua (icme) ja automaattista itseohjautuvaa materiaalikehitystä (map).

”Perinteisesti uusien materiaalien kehittäminen kestää kauan, mutta uusien kyvykkyyksien ansiosta voimme lyhentää noin kymmenesosaan sitä aikaa, joka kuluu suunnittelusta materiaalin tuloon markkinoille”, Nandy lupaa.


 

Tilaa Kemiamedian uutiskirje!

Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista. Osallistut samalla kylpylävuorokauden arvontaan!

Lue lisää ja tee tilaus täällä.

Kerro meille mielipiteesi!

 

Nimi(Pakollinen)
Hidden
Mitä mieltä olit artikkelista? Lähetä meille palautetta.
Kenttä on validointitarkoituksiin ja tulee jättää koskemattomaksi.

Lisää uutisia