Takaisin

Älykkäitä pintoja jokapäiväisen elämän tarpeisiin

Väitös fysikaalisen kemian alalta
Väittelijä: FM Lena Ammosova
Aika ja paikka: 11.12.2017 klo 12, F100, Futura, Joensuun kampus

Perhosten siivissä ja gekkoliskon varpaissa on mikro- ja nanomittakaavan rakenteita, joiden avulla ne selviävät luonnossa. Tällaisia rakenteita voidaan jäljitellä käyttöesineiden pintoihin, jolloin saadaan itsepuhdistuvia materiaaleja, vettä hylkiviä tekstiilejä ja taipuisaa elektroniikkaa. 

Muoveihin käytettävät polymeerit ovat erinomaisia materiaaleja pintojen muokkaukseen. Polymeerit ovat halpoja, kevyitä ja niitä on helppoa työstää. Niiden toiminnallisuutta voidaan parantaa muokkaamalla niiden pintoja mikro- ja nanomittakaavassa. Paikkaselektiivisellä pinnan muokkauksella voidaan edelleen tuottaa materiaaleille erityisiä mekaanisia ja kemiallisia erikoisominaisuuksia.

Väitöskirjatyössään MSc Lena Ammosova on kehittänyt uusia polymeerien muokkausmenetelmiä, joilla voidaan tuottaa funktionaalisia polymeeripintoja. Menetelmät perustuvat muovipinnan kolmiulotteisen rakenteen hallintaan. Ne mahdollistavat myös pintojen paikkaselektiivisen kemiallisen muokkauksen, jolloin nesteitä voidaan ohjata pinnoilla hallitusti. Pintojen kolmiulotteisen rakenteen ja kemian hallinnan avulla niitä voidaan päällystää tarkasti erilaisilla musteilla.

Väitöskirjatyön merkittävin tulos on kolmiulotteisten hierakkisten pintojen kemiallisen toiminnallisuuden hallinta. Erilaisia kemiallisia musteita on sijoitettu tasaisille ja mutkikkaille kolmiulotteisille pintarakenteille, jolloin on tuotettu mikro-nanohierakkisia monikomponentti-polymeeripintoja. Näiden pintojen on osoitettu toimivan erityisen hyvin pienten ainemäärien analytiikassa. SERS-menetelmässä vahvistetaan pinnalta havaittavan aineen signaalia. Metallinanopartikkelit ovat avainasemassa signaalin vahvistamisessa. Työssä kehitetyillä menetelmillä nanopartikkelit voidaan levittää tehokkaasti kolmiulotteiseen rakenteeseen, ja suojata ne mekaaniselta rasitukselta. Valmistetuista pinnoista voidaan siten tuottaa uuden sukupolven mikrosensoreita. Väitöskirjatyössä on kehitetty uusi mekaanisesti kestävien toiminnallisten polymeeripintojen valmistusmenetelmä, jolla voidaan tuottaa älymateriaaleja jokapäiväisen elämän tarpeisiin.    

Filosofian maisteri Lena Ammosovan fysikaalisen kemian alaan kuuluva väitöskirja Selective modification and controlled deposition on polymer surfaces (Polymeeripintojen hallittu muokkaus ja päällystys) tarkastetaan Itä-Suomen yliopiston Luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimii apulaisprofessori Päivi Laaksonen, Aalto yliopisto, ja kustoksena professori emeritus Tapani Pakkanen, Itä-Suomen yliopisto.

Väittelijän painolaatuinen kuva on osoitteessa https://kuvapankki.uef.fi/A/UEF+kuvahakemisto/12565?encoding=UTF-8