KAIVOS- OSAAJA SUPRAJOHDE NOBELISTI ROKOTE - Kemia-lehti

Pieni suuri nanoUusi sarja kertoo sovelluksista, joita nanoteknologian tutkimus tuottaa.Parempaa painojälkeänanopinnoitteillaAalto-yliopistossa kehitetty polymeeripinnoite saa paperinhylkimään painovärejä, jolloin painojälki paranee.Aineen rakennetta pystytääntutkimaan ja hallitsemaan nanometrientarkkuudella, muttapelkkä mittakaava ei riitä teknologianmääritelmäksi – eihänole olemassa metriteknologiaakaan.Oleellista on, ettänanokoon rakenneosien taijärjestyksen ansiosta saavutetaanuusia ominaisuuksia.Maija PohjakallioAalto-yliopiston polymeeriteknologian tutkimusryhmänvalmistamat amfifiiliset lohkopolymeeritjärjestäytyvät paperin selluloosakuitujenpinnalle. Nanopinnoite lisääpaperin hydrofobisuutta, ja paperi alkaaosittain hylkiä painovärejä ja mustetta. Tällöinvärit tunkeutuvat kuituihin hallitumminja painojälki paranee.”Pinnoite valmistetaan vesipohjaisestadispersiosta. Tyypillisesti 0,1 gramman polymeerimääräneliömetriä kohden riittää,mikä tarkoittaa, että pinnoitekerroksen paksuuson enintään 100 nanometriä”, kertooprofessori Jukka Seppälä.”Polymeerirakenteiden hallinta alkaa josynteesivaiheessa. Pyrimme räätälöimäänpolymeerien keskimääräiset moolimassat,moolimassajakaumat, mahdolliset lohkorakenteet,haarautumat ja funktionaalisuudetmahdollisimman tarkasti.”Superhydrofobinennanorakenne voidaan valaaSuosittu trendi nanotutkimuksessa on biomimetiikkaeli luonnon rakenteiden matkiminen.Yksi jäljitellyimmistä on superhydrofobinenlootuskasvin lehden pintarakenne.Hydrofobisuudella on käyttöäesimerkiksi itsepuhdistuvissa pinnoissa.Professori Tapani Pakkanen Itä-Suomenyliopiston kemian laitoksesta kertoo, ettäJoensuussa lootuspintaa jäljitellään valamalla:”Valmistamme ruiskuvalutekniikallapintoja tavallisista polymeereistä, kutenRakennekuva: Leena Nurmipolypropeenista ja polystyreenistä. Muottinakäytämme alumiinia, jonka robotti onkarhentanut mikromittakaavan kuopille,minkä jälkeen kuopat on päällystetty anodisoimallananokokoisia huokosia sisältävälläoksidikerroksella. Tällaisella muotillavoidaan valaa pintoja, joissa on sekä mikroettänanokarheutta.”Molemmissa pintaratkaisuissa on potentiaaliateollisuuden tarpeisiin. Aalto-yliopistonpinnoitteen avulla edullinen poh-Amfifiiliset polymeerimolekyylit järjestäytyvätselluloosakuitujen päälle siten, että hydrofiiliseteli vesihakuiset osat suuntautuvat kuituunpäin ja hydrofobiset eli vettä hylkivät osatkuidusta ulospäin.japaperilaatu saadaan muistuttamaan painettavuusominaisuuksiltaankalliimpaahienopaperia. Joensuussa on toistaiseksikeskitytty neliösenttien kokoisten pintojentutkimukseen, mutta tekniikkaa voidaan soveltaamyös suurien pintojen valmistamiseen.Kirjoittaja on kemian tekniikan tohtori, jokatyöskentelee tutkijana Aalto-yliopistossa.maija.pohjakallio@aalto.fiSEM-kuva: Inka SaarikoskiNanovalutekniikalla voidaan valmistaa superhydrofobisia polymeeripintoja, joissa onsekä mikro- että nanokarheutta. Vasemmanpuoleinen vesipisara on karhennetullapolypropeeni-pinnalla ja oikeanpuoleinen karhentamattomalla.Lähde: Jukka SeppäläPinnoitus parantaa painojälkeä; vasemmalla nanopinnoitettupaperi ja oikealla pinnoittamaton.7/2011KEMIA37