Kemian laitos

Kaksi uutta akatemiahanketta Kemian laitokselle

Suomen Akatemian luonnontieteiden ja tekniikan tutkimuksen toimikunta on myöntänyt rahoitusta yhteensä 3,1 miljoonaa euroa kuudelle eri Jyväskylän yliopiston matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan akatemiahankkeelle. Sekä fysiikan, kemian että matematiikan ja tilastotieteen laitokselle myönnettiin kaksi akatemiahanketta. Toimikunta painotti valinnoissaan tutkimuksen laatua, vaikuttavuutta ja uutuusarvoa sekä tutkijan ja tutkimusryhmän pätevyyttä. Laadukkaan tutkimustyön kautta tutkimushankkeet edistävät suomalaisen tutkimuksen tieteellistä ja yhteiskunnallista vaikuttavuutta sekä tieteen uudistumista.  Akatemiahankerahoitus on nelivuotinen.

Janne Pakarinen tutkii atomiytimien rakenteita CERNissä

Fysiikan laitoksen akatemiatutkija Janne Pakarinen tutkii hankkeessaan ”Intruder-tilojen rakenne raskaissa ytimissä” atomiytimen rakenteeseen ja muotoon vaikuttavia tekijöitä. ”Akatemiahankkeeni tavoitteena on määrittää ns. intruder-tilojen sisäinen rakenne, jotka on yleisesti liitetty kevyiden lyijy-ytimien eri muotoihin.”, kuvailee Pakarinen. Tutkimus tehdään suurelta osin CERNin ISOLDE laboratoriossa radioaktiivisilla suihkuilla käyttäen siirtoreaktioita, mutta täydentäviä mittauksia tehdään Jyväskylän yliopiston Kiihdytinlaboratoriossa.

Nanoteknologia yhdistää fysiikan ja kemian laitoksen hankkeita

Nanotiede ja -teknologia perustuvat nanomittakaavan rakenteille, joiden valmistamiseen on lukemattomia eri menetelmiä. Hyvin harvalla menetelmällä voidaan kuitenkaan tuottaa kestäviä funktionaalisia nanorakenteita, jotka ovat suojassa ympäristön vaikutuksilta.”, kertoo fysiikan laitoksen professori Timo Sajavaara. Sajavaara kehittää akatemiahankkeessa ”Uudenmuotoisten nanorakenteiden tuottaminen ionisuihkujen avulla” uusia tapoja tuottaa plasmonisesti aktiivisia, monimutkaisia nanorakenteita hyvin stabiilien eristävien materiaalien sisälle. Tutkimus luo mahdollisuuksia uusille käytännön sovelluksille, ja siinä hyödynnetään uudella tavalla Jyväskylän yliopiston Nanotiedekeskuksen laitteistoja sekä Kiihdytinlaboratorion ionisuihkuja.  

Akatemiatutkija Gerrit Groenhof kemian laitokselta tutkii akatemiahankkeessaan ”Protoni-käyttöiset moottorit: Oppia biologiasta moniskaalamallinnuksen avulla” biologista nanomoottoria, ATPaasi entsyymiä. Groenhof aikoo hyödyntää tietokonesimulaatioita selvittämään moottorin toimintaa atomitasolla. Simulaatioiden tarjoamien uusien näkökulmien pohjalta tarkoituksena on suunnitella ja testata keinotekoisia nanomoottoreita, joiden toimintaperiaate on sama kuin ATPaasi entsyymillä.

Akatemiahankkeessaan ”Elektronisten laitteiden valmistus grafeeniin suoralla laserkirjoituksella hyödyntämällä kaksifotonihapetusta ja typpiseostusta” kemian laitoksen professori Mika Pettersson kehittää uudentyyppistä laserkirjoitusmenetelmää, jonka avulla valmistetaan elektronisia laitteita grafeenista. ”Läpinäkyvä, taipuisa, kestävä ja erittäin hyvin sähköä johtava grafeeni on potentiaalinen materiaali uusien sovellusten kehittämiseen. Hankkeen tulokset edesauttavat hiilipohjaisen läpinäkyvän ja taipuisan elektroniikan kehittämisessä.”, sanoo Pettersson.

Matematiikan hankkeissa keskitytään kuvantamisongelmiin ja avaruuden muotoihin

Matematiikan ja tilastotieteen laitoksen professori Kai Rajala soveltaa matemaattisen analyysin menetelmiä epäsileiden ja fraktaalisten avaruuksien muotojen tutkimiseen. Hankkeessa ”Kvasikonforminen analyysi ja metristen avaruuksien parametrisaatiot” etsitään ehtoja, jotka takaavat kvasikonformisten, eli melkein kulmat säilyttävien, koordinaattien olemassaolon. ”Jos sopivat ehdot löytyvät, koordinaatteja voidaan soveltaa analyysin lisäksi monilla matematiikan osa-alueilla kuten algebrassa, geometriassa ja topologiassa.”, kertoo Rajala.

Inversio-ongelmat liittyvät moniin lääketieteen, geofysiikan ja teollisuuden kuvantamisongelmiin, joissa pyritään muodostamaan kuvia tuntemattoman kappaleen sisältä reunalla tehtävien mittausten avulla.”, kertoo professori Mikko Salo matematiikan ja tilastotieteen laitokselta. Salo keskittyy akatemiahankkeessaan ”Käänteisten reuna-arvo-ongelmien teoria” inversio-ongelmien matemaattiseen teoriaan ja tutkii aiheeseen liittyvän yhtenäisteorian mahdollisuutta ja sen seurauksia.

Suomen Akatemian luonnontieteiden ja tekniikan tutkimuksen toimikunta myönsi yhteensä 48 miljoonaa euroa 110 tutkimushankkeelle. Tämän vuoden kertaluonteisen lisärahoituksen turvin Suomen Akatemia pystyi myöntämään rahoitusta aikaisempaa useammalle tieteelliseltä laadultaan korkeatasoiselle tutkimushankkeelle.

Lisätietoa: