Teadusartiklid

Õpilasprojekti loomisel on oluline tutvuda valdkonna eksperdi poolt välja valitud teadusartiklite ja ettekannetega. Järgnevalt on toodud teemad koos lühikese sissejuhatusega, teadusartiklite lugemissoovitusega ja ekspertide tehtud ettekannetega. Iga õpilasgrupp valib enda teema alt läbitöötamiseks vähemalt ühe teadusartikli.

16. oktoobril toimus projekti avaseminar, kus tegid ettekande Rünno Lõhmus nanoteaduste alustest ning Margus Pedaste projektist. Lisaks tutvustasid kõik valdkonna eksperdid enda teemasid — nende ettekannetega on võimalik tutvuda allpool. 


Tehislihaste valmistamine (ekspert Friedrich Kaasik: friedrich.kaasik@ut.ee)

Kunstlihaste all mõistetakse materjale, mis väliste tegurite (nt pinge, temperatuur, pH, valgus jt) toimel muudavad oma suurust või kuju. Selliseid materjale saab kasutada väga paljudes erinevates valdkondades alates biomeditsiinist kuni kosmoserakendusteni. Viimasel ajal on teaduskirjanduses ilmunud artikleid, kus tehniliselt lihtsate meetodite abil suudetakse valmistada keerukaid nanotehnoloogilisi süsteeme. Eksperdi soovitatud artikliga kaasnevas uurimistöös keskendutaksegi nanotehnoloogiliste materjalide valmistamisele suhteliselt lihtsate vahenditega. 

Tutvu teadusartikliga:


Mikrobioloogilised kütuselemendid (ekspert Tarmo Tamm: tarmo.tamm@ut.ee)

Mikroskoopilised mikrobioloogilised kütuselemendid on miniatuursed energia kogujad, mis rakendavad baktereid selleks, et muuta bioloogiline mass kasutatavaks energiaks. Antud valdkonnas on peamiseks katsumuseks katseseadeldiste muutmine reaalseteks energiaallikateks, mida saab käepäraste alternatiivsete bioloogiliste kütuste abil hõlpsalt kasutada. Mikrobioloogiliste kütuselementide juures kasutatakse sageli nanostruktuurseid materjale, nagu nanotorud, grafeen jt.

Tutvu teadusartiklitega: 

Tutvu avaseminaril tehtud ettekandega.


Nanoosakeste manipuleerimine (ekspert Sergei Vlassov: sergei.vlassov@ut.ee)

Süsteemsete nanotehnoloogiliste lahenduste arengu seisukohast on väga tähtis nanomootorite arendamine. Sellised nanomootorid on tüüpiliselt üles ehitatud paljudest erinevatest nanotehnoloogilistest komponentidest, näiteks nanojuhtmetest, mis täidavad rootorite rolli, ja nanomagnetitest, mis asendavad kuullaagreid. Selliste komponentide individuaalsete mehaaniliste, triboloogiliste (kulumis- ja hõõrdumisnähtuste mõju detailile) ja elektriliste omaduste kirjeldamiseks viiakse läbi eksperimente elektronmikroskoobi all.

Tutvu teadusartiklitega:  

Tutvu avaseminaril tehtud ettekandega.


Nanoosakesed ja ioonsed vedelikud õlilisanditena (ekspert Triinu Taaber: triinu.taaber@ut.ee)

Ioonsed vedelikud on madala sulamistemperatuuriga orgaanilised soolad, mida iseloomustab kõrge keemiline stabiilsus ja aururõhu puudumine. Hiljuti tõestati, et ioonsed vedelikud on ka väga head lubrikandid, vähendades hõõrdetegurit kuni 40% ja olles samas parema termilise vastupidavusega kui määrdeõlid. Lisaks on neil palju parem soojusjuhtivus kui õlidel, mis on kulumiskaitses samuti väga oluline, sest hõõrdumisel tekkiv soojus tuleb juhtida hõõrdekohast eemale. Nanoosakesed on pälvinud tähelepanu kui kõrge efektiivsusega lisandid määrdeõlidele, omades märkimisväärseid triboloogilisi omadusi kõrgetel temperatuuridel ja suurtel koormustel. Antud valdkonnas uuritakse nanoosakeste ja ioonvedelike sünteesi, nende stabiilset kombineerimist ja saadud komposiitide triboloogilisi omadusi (triboloogilised omadused kirjeldavad kulumis- ja hõõrdumisnähtuste mõju komposiidile).

Tutvu teadusartiklitega: 

Tutvu avaseminaril tehtud ettekandega.


Regeneratiivses meditsiinis kasutatavad materjalid (ekspert Martin Järvekülg: martin.jarvekylg@ut.ee)

Haiguste või vigastuste puhul (näiteks ulatuslikud nahapõletused) on tihti vajalik organite taastamine või siirdamine. Loomulikus koes ümbritsevad rakke nano- ja mikrostruktuursed biomaterjalid, näiteks kollageeni nanofiibrid. Nano- ja materjalitehnoloogiliste meetoditega on võimalik sellist struktuuri jäljendada ning valmistada alusmaterjale, mis toetavad elundite normaalset taastumist ning võimaldavad tehislike koeanaloogide valmistamist.

Tutvu teadusartiklitega: 

Tutvu avaseminaril tehtud ettekandega.


Aatomkontrollitud struktuuride sadestamine ja karakteriseerimine 3D alustel (ekspert Aile Tamm: aile.tamm@ut.ee)

Aatomkihtsadestamine on ainuõige meetod tegemaks defektivabu ja ultraõhukesi metalloksiid-nanostruktuure keerukatele 3-dimensioonilistele alustele. Nanostruktuurid võivad koosneda mitmest erinevast metalloksiidi kihist, samuti võivad nanostruktuurid sisaldada nanoosakesi või üksikuid metalli aatomeid teise metalloksiidi sees. Nanoosakeste ja nanostruktuursete kilede koosmõjul on oodata uusi efekte, mis võivad viia huvitavate rakendusteni. Struktuure uuritakse nii elektriliste, optiliste kui ka magnetomeetriliste meetoditega. Nanostruktuuridest koosnevad objektid ning nende omaduste võimalikult detailne ja otsene füüsikaline iseloomustus annab unikaalset, adekvaatset ja kasulikku tagasisidet uute tehnoloogiate peenhäälestajatele, protsessiinseneridele ning võrdlusandmeid teoreetikutele-modelleerijatele. Tutvu ka veebilehega http://www.fi.ut.ee/et/kiletehnoloogia-labor.

Tutvu teadusartiklitega: 

back forward