 |
|
oulun.yliopisto(at)oulu.fi |
 |
| VIESTINTÄPALVELUT |
Väitöstilaisuus Oulun yliopistossa
Väittelijä Tiedekunta Oppiaine Väitöstilaisuus Väitöstilaisuuden paikka Aihe Nestekiteiden karakterisointi huokoisissa materiaaleissa NMR:n vakoilija-atomien ja -molekyylien avulla Vastaväittäjä Kustos Nestekiteiden käyttäytyminen rajoitetuissa tilavuuksissa Tunnetuimmat aineen olomuodot ovat kiinteä, neste ja kaasu. Joidenkin materiaalien ominaisuudet muistuttavat kuitenkin samanaikaisesti sekä kiinteän että nestemäisen olomuodon kaltaisia ominaisuuksia. Näitä materiaaleja kutsutaan nestekiteiksi. Nestekiteessä molekyylit ovat järjestäytyneet, mutta ne pystyvät liikkumaan toistensa suhteen paljon vapaammin kuin kiinteässä olomuodossa. Useimmissa sovelluksissa, kuten nestekidenäytöissä, nestekidemolekyylit ovat rajoitetussa tilavuudessa, esimerkiksi kahden sähköä johtavan levyn välissä. Tämän vuoksi on tärkeää ymmärtää nestekiteiden käyttäytymisen fysikaalinen tausta erilaisissa ympäristöissä mahdollisten jatkosovellusten kannalta. Nestekidetutkimusta rajoitetuissa tilavuuksissa on tähän mennessä tehty pääasiassa NMR-spektroskopian avulla. NMR on lyhenne sanoista Nuclear Magnetic Resonance (ydinmagneettinen resonanssi) ja se perustuu atomien ydinten vuorovaikutukseen magneettikentän kanssa. Tunnetuimmat NMR-spektrometrit ovat sairaaloissa olevat magneettikuvauslaitteet. Nestekiteiden NMR-kokeissa on aikaisemmin käytetty lähes yksinomaan ns. leimattuja nestekiteitä. Tämä tarkoittaa sitä, että nestekidemolekyylin yksi tai useampi vetyatomi on korvattu deuteriumilla ja näytteestä on tämän jälkeen mitattu deuterium-spektri, joka on antanut tietoa nestekidemolekyylien käyttäytymisestä. Nestekiteiden leimaaminen on kuitenkin hyvin hidasta, vaativaa sekä kallista. Se on tietyiltä osin myös epäherkkä menetelmä, minkä vuoksi uusia tutkimusmenetelmiä tarvitaan. Tässä väitöskirjatyössä on kehitetty uusi menetelmä nestekiteiden tutkimiseen edellä kuvatun kaltaisissa ympäristöissä. Menetelmä perustuu ns. NMR-aktiivisten vakoilija-atomien ja -molekyylien käyttöön. Näitä vakoilija-aineita liuotetaan nestekiteen sekaan ja mittaamalla niistä NMR-spektri saadaan epäsuorasti informaatiota nestekiteiden käyttäytymisestä. Tehdyt tutkimukset osoittavat, että leimattujen nestekiteiden käyttö NMR-tutkimuksissa ei enää tämän jälkeen ole välttämätöntä, vaan tutkimuksissa voidaan jatkossa käyttää tavallisia nestekiteitä sekä tässä työssä käytettyjä vakoilija aineita, ksenon-kaasua ja jodimetaania. |
|
|