Materiaalikemia

Kemian osaston monitieteinen materiaalikemian tutkimusohjelma kattaa sekä epäorgaanisen-, orgaanisen-, polymeeri- että rakennekemian tutkimuksen. Tutkimusaiheet sisältävät kaikki näkökulmat perustutkimuksesta (synteesi ja karakterisointi) aina sovellutuksiin asti (elektroniikan materiaalit, funktionaaliset materiaalit sekä kulutustavarat).

Material chemistry

Ohutkalvoja ja nanorakenteita tarvitaan kaikissa moderneissa teknologioissa niin mikroelektroniikassa kuin lääketieteellisissä sovellutuksissa. Tutkimusryhmä on kansainvälisesti johtavassa asemassa kehittämässä ALD-kemiaa ja muodostaa pääosan Finnish Centre of Excellence in ALD –huippuyksiköstä. ALD-tutkimus on painottunut ohutkalvomateriaaleihin, joita tarvitaan uuden sukupolven integroiduissa piireissä, energiaan keskittyvissä teknologioissa, optiikassa, pintojen muokkauksessa sekä biomateriaaleissa. Ohutkalvojen ohella tutkimusryhmä tutkii myös epäorgaanisia nanokuituja, joita valmistetaan sähkökehräys- ja sähköpuhallustekniikoilla.

Funktionaalisista polymeereistä ja biopohjaisista materiaaleista on tulossa olennainen osa nyky-yhteiskuntaa. Kyseisten materiaalien ja niiden sovellutusten kirjo on suurta, aina jokapäiväisistä kulutustavaroista (kuten kankaista) lääkeaineiden hallittuun vapauttamiseen ja diagnostisiin sovellutuksiin. Moderni synteettinen kemia mahdollistaa uudenlaisten polymeerimateriaalien kehittämisen. Uudenlaiset materiaalit voivat olla kiinteässä tai liuosfaasissa itsejärjestyviä mikä mahdollistaa älykkäiden (nano)laitteiden ja materiaalien valmistamisen.

Vihreä kemia tarjoaa mahdollisuuksia biopolymeerien liuottamiseen ja kemialliseen muokkaamiseen. Näin saadaan tuotettua esimerkiksi tekstiilejä, kalvoja ja saumattomia tuotteita halutuilla ominaisuuksilla. Lisäksi tutkimme “älykkäitä” polymeerejä, jotka reagoivat muutoksiin lämpötilassa, pH:ssa, sähkökentässä tai valossa.

Materiaalien karakterisointi on olennainen osa materiaalikemian tutkimusta. Tätä tarkoitusta varten kemian osastolla on käytössään laaja valikoima erilaisia laitteita ja menetelmiä kuten esimerkiksi AFM/STM, FESEM-EDX, FIB/SEM, XRD/XRR, TGA, FTIR, NMR ja MS.

  • New products from biomass
  • Ionic liquids
  • Functional polymers
  • Hybrid nanomaterials

Re­seach groups: