Nanotieteen. tutkimusohjelma. Suomen Akatemian. tutkimusohjelma. FinNano

Transkriptio

1 Suomen Akatemian tutkimuohjelma FinNano Nanotieteen tutkimuohjelma

2 Nanotieteen tutkimuohjelma FinNano lyhyeti Nanomittakaavaiten ilmiöiden ja rakenteiden tutkimien tautalla on paiti tieteellinen uteliaiuu niin myö todellinen mahdolliuu yhteikunnallieen hyötyyn uuien tuotteiden ja palveluiden kautta. Nanotiede kehittyy nopeati; iinä fyiikan, kemian ja biotieteiden tutkimumenetelmiä ovelletaan amanaikaieti. Tutkimuohjelma tuottaa uutta tieteellitä tietoa, jonka toivotaan edelleen ynnyttävän entitä nopeampia ja tehokkaampia teknologioita ekä uuia materiaaleja ja laitteita. Tieteidenväliinä aihealueina ovat nano-objektien järjetyminen, toiminnalliuu ja ominaiuudet. TUTKIMUSOHJELMAN TAVOITTEET Suomen Akatemian nanotieteen tutkimuohjelman (FinNano) tavoitteena on Tukea korkeataoita nanotieteen perututkimuta oana innovaatioympäritöä Aktivoida alan tieteidenvälitä ja poikkitieteellitä lähetymitapaa Kehittää tutkimualaan liittyviä tutkimuympäritöjä ja tutkijankoulututa Luoda konkreettita liäarvoa ohjelmaan oallituville tutkimuryhmille verkottumien, kanainvälien näkyvyyden ja tutkimutuloten hyödyntämien kannalta Editää nanoteknologian vatuullita kehittämitä tutkimuohjelma ottaa huomioon eettiet haateet eli turvalliuuteen, terveyteen ja ympäritöön liittyvät aiat Editää alan eurooppalaita ja muuta kanainvälitä toimintaa ja liikkuvuutta. OHJELMAN AIHEALUEET FinNano-tutkimuohjelmaa ja en aihealueita määriteltäeä lähtökohtana on ollut aidoti tieteidenvälinen tutkimu. Tutkimuhankkeita ei ole voitu rakentaa vain yhden tieteenalan tai tekniikan näkökulmata. Uudet ja innovatiiviet avauket ekä ennakkoluulottomat menetelmät tieteiden rajapinnoilla ovat tutkimuohjelman tavoitteena. Tutkimuhankkeet käittelevät nanotieteeeen liittyviä ilmiöitä ja kohteita. Nanotieteen ykielitteitä määritelmää ei pyritty antamaan, mutta pelkätään nanometrialueeeen liittyvä tutkimu ellaienaan ei ollut riittävä edellyty. Rahoitettavan tutkimuken tuli kohditua uudentyyppiiin ominaiuukiin ja toimintoihin. Perinteien kemian, fyiikan ja biotieteen tutkimuken inänä ei katottu täyttävän vaadittua tunnumerkitöä.

3 Ohjattu itejärjetyminen Toiminnalliuu nanokokoluokaa Itejärjetyminen on molekyylien ja joain määrin myö atomien rakenteen aikaanaama univeraali ominaiuu. Poitiiviet vuorovaikutuvoimat ohjaavat molekyylien tai atomien kekinäitä orientoitumita ilman ulkopuolita ohjauta. Itejärjetymitä voi olla kahdenlaita, molekyylien iäitä (kuten proteiinien lakotuminen) tai molekyylien välitä (eimerkkinä miellin muodotuminen). Itejärjetyminen on yki luonnon peruilmiöitä, uurin oa biologiita proeeita perutuu itejärjetymieen. Itejärjetyminen liää järjetelmän organioitumita, mutta koka molekyylien väliet voimat ovat ei-kovalenttiia, yntynyt organioituminen on dynaamita ja virheitä korjaavaa. Ohjatulla itejärjetymiellä voidaan, kunhan vuorovaikutuket molekyylien välillä tunnetaan riittävän hyvin, ohjata itejärjetymiproeeja uunnitellulla tavalla. Itejärjetyminen voi toimia järjetelmän komponenttien kokoajana ja täten mahdollitaa nanokokoiten ei-kovalenttiten dynaamieti toimivien tai kovalenttiten ei-dynaamieti toimivien järjetelmien luomien ja hyödyntämien. Nanokokoluokaa tapahtuva toiminta poikkeaa merkittäväti toiminnaa makro- tai mikrotaolla. Toiminnallien ykikön miniatyriointi nm kokoieki tai toiminnan tapahtuminen muutaman nanometrin alueella on avannut aivan uuia mahdolliuukia oveltaa nanokokoluokaa tapahtuvia proeeja. Monet biologiet ja kemialliet ilmiöt tapahtuvat nanokokoluokaa, ja luonnoa on miljardien vuoien aikana kehittynyt optimaalinen hyötykäyttö nanoilmiöille. Aihealueen tarkoitukena on kohditaa tutkimuta nanokokoluokaa tapahtuviin toiminnalliiin proeeihin. Tutkimukella pyritään ymmärtämään, uunnittelemaan ja valmitamaan nanokokoluokan toiminnalliia ykiköitä käytettäväki erilaiia proeeia kuten tiedon ja energian iirto, varatointi, kuljetu, virheenkorjau ja uudelleenorganioituminen. Nano-objektien ominaiuudet Nanokokoluokan objektien, molekyylien tai nanopartikkelien, kemialliet tai fyikaaliet ominaiuudet ovat

4 Rahoitettavat hankkeet Nanopartikkelien kohditaminen oluihin (BIOTARGET) Jyrki Heino, Turun yliopito Ralph-Johan Back, Åbo Akademi Sirpa Jalkanen, Turun yliopito Mika Lindén, Åbo Akademi nanotaolla tapahtuvien proeien peruta. Aihealueen tutkimu kohdituu nano-objektien ominaiuukien elvittämieen ykittäien molekyylin tai nanopartikkelin taolla. Ykittäieä nano-objektia tapahtuvat rakenteelliet muutoket (vrt. entyymien konformaatiomuutoket) tai informaation/energian varatointi ja iirtäminen toielle nano-objektille ovat luonnon tärkeitä peruproeeja. Nano-objektien pieni koko voi olla myö haitta, koka keinotekoiten nanomolekyylien ja nanopartikkelien mahdolliet haitalliet vuorovaikutuket biologiten materiaalien kana ovat eurauta nano-objektien ominaiuukita. Valokuvat: Amarantti/Via Vehmanen, futureimagebank.com, kuvakori.com Ferroähköitä funktionaaliuutta hyödyntävät nanokomponentit (FERNAND) Marina Tjunina, Oulun yliopito Markku Lekelä, Helingin yliopito Rito Nieminen, Teknillinen korkeakoulu Funktionaaliet nanopartikkelit ja -laitteet (FUNANO) Jouko Korppi-Tommola, Jyväkylän yliopito Kontantin Arutyunov, Jyväkylän yliopito Lauri Kettunen, Tampereen teknillinen yliopito Markku Lekelä, Helingin yliopito Ilari Maailta, Jyväkylän yliopito Matti Manninen, Jyväkylän yliopito Sorin Paraoanu, Jyväkylän yliopito Molekyylielektroniikka ja nanomittakaavan fotoniikka (MEP) Päivi Törmä, Jyväkylän yliopito Marku Ahlkog, Jyväkylän yliopito Hannu Häkkinen, Jyväkylän yliopito Matti Kaivola, Teknillinen korkeakoulu Henrik Kunttu, Jyväkylän yliopito Maija Niinen, Jyväkylän yliopito Mika Petteron, Jyväkylän yliopito Kuvitu: Amarantti/Suvi Vanhanen Taitto: Sole Lätti Yliopitopaino, Helinki 2007 Nanorakenteiet funktionaaliet pinnat (NANOFUSED) Mika Lindén, Åbo Akademi Sami Areva, Turun yliopito Tuula Pakkanen, Joenuun yliopito Ronald Öterbacka, Åbo Akademi

5 FinNano-tutkimuohjelma Nanopartikkeleiden tuotto, karakteriointi, altituminen ja terveyhaitat (NANOHEALTH) Kai Savolainen, Työterveylaito Harri Aleniu, Työterveylaito Kaarle Hämeri, Työterveylaito Jorma Joutenaari, Kuopion yliopito Hannu Norppa, Työterveylaito Pertti Paanen, Kuopion yliopito Nanorakenteiden mekaaniet ominaiuudet (NANOTOMO) Roman Nowak, Teknillinen korkeakoulu Juhani Keinonen, Helingin yliopito Ari Lehto, Teknillinen korkeakoulu Kai Nordlund, Helingin yliopito Marku Pea, Tampereen teknillinen yliopito Nanohiukkaten optiet ja pintaominaiuudet (OPNA) Markku Räänen, Helingin yliopito Juhani Keinonen, Helingin yliopito Markku Kulmala, Helingin yliopito Ari Laakonen, Kuopion yliopito Jouko Lahtinen, Teknillinen korkeakoulu Ari Lehto, Teknillinen korkeakoulu Kai Nordlund, Helingin yliopito Sergey Novikov, Teknillinen korkeakoulu Dage Sundholm, Helingin yliopito Peptidien terapeuttien vaikutuken tehotaminen nanopartikkelien avulla (PEPBI) Kritiina Järvinen, Kuopion yliopito Karl-Heinz Herzig, Kuopion yliopito Jorma Joutenaari, Kuopion yliopito Vea-Pekka Lehto, Turun yliopito Monikaalamallinnu biopolymeerien tranlokaatiolle nanokooppiten huokoten läpi (TRANSPOLY) Tapio Ala-Niilä, Teknillinen korkeakoulu Mikko Karttunen, Tampereen teknillinen yliopito Riku Linna, Teknillinen korkeakoulu Ilpo Vattulainen, Tampereen teknillinen yliopito Kanainväliet yhteihankkeet: Nanojäähdytin (NANOFRIDGE) Thermal effect in nanocale uperconducting junction Jukka Pekola, Teknillinen korkeakoulu NanoSci-ERA-hankkeen muiden partnereiden rahoittamana: Hervé Courtoi, CRTBT-CNRS, Grenoble, Ranka (konortion johtaja) Franceco Giazotto, NEST and SNS, Pia, Italia Teun Klapwijk, TU Delft, Hollanti Hiilen nanonuppujen optiet ominaiuudet Optical Invetigation of Novel Carbon Nanohybrid Material - NanoBud (Fullerene Functionalized Carbon Nanotube) Eko Kauppinen, Teknillinen korkeakoulu Venäjän perututkimurahaton rahoitukella: Elena Obraztova, Natural Science Center of General Phyic Intitute, Ruian Academy of Science, Venäjä Funktionaaliten nanomateriaalien rakenteiden ja dynamiikan optinen tutkimu Optical invetigation of the tructure and dynamic of functional nanomaterial Helge Lemmetyinen, Tampereen teknillinen yliopito Venäjän perututkimurahaton rahoitukella: Michael G. Kuzmin, Mocow State Univerity, Venäjä GaN ja GaAN nano- ja mikrorakenteiden optiet ominaiuudet THz-alueella Optical propertie of GaN and GaAN nano- and microtructure in terahertz pectral range Harri Lipanen, Teknillinen korkeakoulu Venäjän perututkimurahaton rahoitukella: Dmitry A. Firov, Saint-Peterburg State Technical Univerity, Venäjä Metalliten metamateriaalien optiet ominaiuudet Optical propertie of metallic metamaterial Sergei Tretyakov, Teknillinen korkeakoulu Venäjän perututkimurahaton rahoitukella: Vyachelav V. Popov, Saratov Intitute of radiotechnic and electronic, Ruian Academy of Science, Venäjä

6 Liätietoja ohjelmata Suomen Akatemia Petri Ahonen, TkT Ohjelmapäällikkö Suomen Akatemian vaihde (09) Ohjelman verkkoivut: Yhteityökumppanit ja muut rahoittajat: Vilhonvuorenkatu 6 PL 99, Helinki Puhelin (09) Faki (09) keku@aka.fi