See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Institutsionaalne uurimistoetus" projekt IUT2-25
IUT2-25 "Struktuuritundlikud interaktsioonimehhanismid funktsionaalsetes materjalides nanoskaalas (1.01.2013−31.12.2018)", Ergo Nõmmiste, Tartu Ülikool, Loodus- ja täppisteaduste valdkond, füüsika instituut.
IUT2-25
Struktuuritundlikud interaktsioonimehhanismid funktsionaalsetes materjalides nanoskaalas
Structure sensitive interaction mechanisms in functional materials at nanoscale
1.01.2013
31.12.2018
Teadus- ja arendusprojekt
Institutsionaalne uurimistoetus
ValdkondAlamvaldkondCERCS erialaFrascati Manual’i erialaProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.10. FüüsikaP260 Tahke aine: elektrooniline struktuur, elektrilised, magneetilised ja optilised omadused, ülijuhtivus, magnetresonants, spektroskoopia1.2. Füüsikateadused (astronoomia ja kosmoseteadus, füüsika ja teised seotud teadused)60,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.12. Protsessitehnoloogia ja materjaliteadusT150 Materjalitehnoloogia2.3. Teised tehnika- ja inseneriteadused (keemiatehnika, lennundustehnika, mehaanika, metallurgia, materjaliteadus ning teised seotud erialad: puidutehnoloogia, geodeesia, tööstuskeemia, toiduainete tehnoloogia, süsteemianalüüs, metallurgia, mäendus, tekstiilitehnoloogia ja teised seotud teadused).40,0
PerioodSumma
01.01.2013−31.12.2013270 500,00 EUR
01.01.2014−31.12.2014270 500,00 EUR
01.01.2015−31.12.2015270 500,00 EUR
01.01.2016−31.12.2016270 500,00 EUR
01.01.2017−31.12.2017270 500,00 EUR
01.01.2018−31.12.2018270 500,00 EUR
1 623 000,00 EUR

Nanotehnoloogia kasulikkus sõltub suurel määral nanostruktuuride geomeetriaga määratud funktsionaalsusest. Nanotehnoloogia võimaluste rakendamisel on võimalik edu saavutada vaid ühtaegu kasvatades võimet mõista ning ennustada nanoobjektide eripäraste omaduste kujunemist nende kasvufaasis ning struktuuri ja füüsiliste omaduste kujunemise seoseid. Meie uurimistöö struktuuri mõjust nanoobjektide funktsionaalsusele keskendub ennekõike tehnoloogiliselt olulistele süsinikupõhistele, oksiidsetele, ning mõnedele valitud komposiitnanostruktuuriobjektidele. Me sobitame algupäraselt objektivalmistuse täpsust, kõrglahutusega mikroanalüüsi, nanomehhaanilise manipulatsiooni ning sünktrotronallikatel tehtava spektroskoopia läbi pinnaolekute, -defektide ning -struktuuri tuvastamise, leidmaks seeläbi uudseid ühendeid ja valmistusviise parima funktsionaalsuse saavutamiseks ka üksiku nanostruktuuri tasandil.
Application of nanotechnology depends strongly on structure-dependent properties of various nanostructures. Without better understanding and ability to predict structure-properties relations the nanotechnology will hardly reveal its full potential. We focus on studying structure-properties relations mainly of technologically important carbon-based, oxides, and some complex nanostructures. We will uniquely combine precise sample preparation, high resolution microanalysis, nanomechanical manipulation, and synchrotron based research that enables determination of structural characteristics such as surface composition, defects, internal structure etc. from a new perspective tailoring these back to properties such as mechanical, electrical, and optical characteristic of nanostructures. This approach enables significant progress in advanced modeling of structure formation and structure-properties relations that in turn will have a significant impact on development of new technologies.
Projekti raames uuriti mitmesuguseid nanostruktureeritud süsteeme, kasutades seejuures väga erinevaid eksperimenditehnikaid ja objektide valmistamisviise. Kaugemaks eesmärgiks on aga kasutada antud projektis uuritud funktsionaalseid süsteeme uudsetes rakendustes. Näiteks uuriti ioonseid vedelikke, mis on sisuliselt vedelad soolad. Kõige silmapaistvam rakendus ioonsetele vedelikele on superkondensaatorites, mis suudavad salvestada ja väljastada väga suuri elektrilisi võimsusi. Kahjuks aga on vähe teada, miks osad ioonsed vedelikud sobivad superkondensaatoritesse paremini kui teised. Selle mõistmiseks on tarvis uurida ioonsete vedelike elektronstruktuuri, et fundamentaalsel tasemel aru saada ioonsete vedelike omadusest. Antud projektis uuriti ioonsete vedelike elektronstruktuuri fotoelektronspektroskoopia meetoditega, kasutades kiirgusallikana sünkrotroni. Näiteks uuriti ka ZnO ja ZnO/Ag nanoosakestega kaetud pindade fotokatalüütilisi ja antibakteriaalseid omadusi. Nende uuringute kaugemaks eesmärgiks on valmistada senisest efektiivsemaid antimikroobseid pindu, mida saaks kasutada näiteks rahvarikastes kohtades uksekäepidemetel, et vähendada inimeste nakkushaigustesse haigestumise tõenäosust. Demonstreeriti, et hõbeda lisand suurendas ZnO nanoosakeste fotokatalüütilisi ja antibakteriaalseid omadusi. Lisaks tuvastati, et hõbeda lisand suurendas ZnO antibakteriaalseid omadusi mitte ainult UVA valguse käes, vaid ka pimedas. Selle põhjal järeldati, et ZnO/Ag pinnad omavad suuremat antibakteriaalset mõju kui ZnO pinnad kahel põhjusel – nii suurenenud fotokatalüütilise efekti kui ka hõbeda ioonide vabanemise tõttu. Käesolev projekt panustas oluliselt ka Eesti-Soome kiirekanali FinEstBeAMS rajamisse MAX-IV sünkrotronil, mis praeguseks on avatud rutiinseks tööks.