En optimal periodisk struktur minimerar värmeledningen till en rekordlåg nivå. Kredit:Jyväskyläs universitet/ Ilari Maasilta
Gruppen av professor Ilari Maasilta vid Nanoscience Center, Universitetet i Jyväskylä är specialiserat på att studera hur olika nanostrukturer kan användas för att förbättra eller hindra värmetransporten. Gruppens senaste resultat, publiceras i tidskriften Fysisk granskning tillämpas den 3 juli, 2019, bekräftar dess tidigare observationer att genom att använda värmens vågnatur i håliga nanostrukturer kan värmeledning minskas med över hundra gånger.
De viktigaste tillämpningarna för att kontrollera värmetransport är inom områden som termoelektrisk kraftomvandling och kylning, och bolometrisk strålningsdetektering.
De håliga strukturerna bestod av tunna isolerande kiselnitridplattor innehållande en periodisk uppsättning hål i två riktningar. I princip, vilket annat material som helst kan användas, också. Särskilt, gruppen visade att det finns en optimal periodisk struktur, vilket minimerar värmeledningen till en rekordlåg nivå, med en period av cirka 10 mikrometer.
Dessutom, man insåg att om hålets sidoytor kunde tillverkas med atomär precision, värmeledning skulle kunna minskas ytterligare med större periodstrukturer.
"I framtiden, vi kommer att använda dessa resultat för att förbättra känsliga detektorer för infraröd strålning för framtida rymdforskning, i samarbete med NASA, säger professor Ilari Maasilta från Jyväskyla universitet.