Väitös teknillisen fysiikan alalta, DI Mikko Poutanen

2018-09-21 12:00:00 2018-09-21 23:59:02 Europe/Helsinki Väitös teknillisen fysiikan alalta, DI Mikko Poutanen Itsejärjestymisen ja valon vuorovaikutus luo uusia toiminnallisia materiaaleja http://sci.aalto.fi/fi/midcom-permalink-1e8a6964da8addaa69611e89be87759f74996249624 Otakaari 1, 02150, Espoo

Itsejärjestymisen ja valon vuorovaikutus luo uusia toiminnallisia materiaaleja

21.09.2018 / 12:00

Diplomi-insinööri Mikko Poutanen väittelee perjantaina 21.9.2018 klo 12 Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulussa, salissa E, Otakaari 1, Espoo. Väitöskirjassa "Interplay of Light and Self-Assembly in Functional Soft Materials: From Photo-Controlled to Photonic Structures" tutkittiin itsejärjestyviä materiaaleja, jotka vuorovaikuttavat valon kanssa ja niiden näytettiin mahdollistavan uudenlaisia valoon reagoivia sekä fotonisia toiminnallisia materiaaleja.

Itsejärjestyvät pehmeät materiaalit ovat herättäneet tutkimusalana paljon kiinnostusta, koska ne mahdollistavat järjestyneiden nanorakenteiden valmistamisen ja osaltaan luovat pohjaa älykkäille ja toiminnallisille materiaaleille. Näiden toiminnallisten materiaalien potentiaali on valtava, minkä esimerkiksi luonnon rakenteet osoittavat. Haasteena on kuitenkin edelleen osasten vuorovaikutuksen, järjestyksen ja näiden muutosten tarkka hallinta.

Tässä väitöskirjassa tutkittiin toiminnallisia itsejärjestyviä materiaaleja, jotka vuorovaikuttavat valon kanssa. Näin luotiin erilaisia valo-ohjattavia sekä fotonisia rakenteita käyttämällä hyväksi molekyylien välisiä heikkoja vuorovaikutuksia, nestekiteitä, lohkopolymeerejä sekä kolloidisia hiukkasia. Tutkittavissa materiaaleissa valo-ohjattavuus luotiin atsobenseeni-molekyyleillä, joiden molekyyli-tason muodonmuutosta voidaan ohjata valolla. Erityisesti atsobentseeni-molekyylin valo-vastetta ja sen yhteyttä itsejärjestyviin rakenteisiin tutkittiin ja osoitettiin, kuinka sitä voidaan hyödyntää uudenlaisten toiminnallisuuksien luomisessa. Lisäksi väitöskirjassa näytetään kuinka ohjaamalla tarkasti lohkopolymeerien itsejärjestymistä liuoksessa voidaan luoda uudenlaisia valoa ohjaavia fotonikiteitä.
Tämä työ antaa uutta tietoa valo-ohjattavien materiaalien rakenteen ja valo-vasteen yhteydestä sekä osoittaa kuinka itsejärjestymisen tarkka hallinta mahdollistaa uudenlaisia sovelluksia. Työn tulokset viitoittavat tietä kohti uudenlaisia älykkäämpiä toiminnallisia pehmeitä materiaaleja.

Väitöstiedote (pdf)

Vastaväittäjä: professori Albert P. H. J. Schenning, Technische Universiteit Eindhoven, Alankomaat

Kustos: professori Olli Ikkala, Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu, teknillisen fysiikan laitos