Uusia optisia kuvantamismenetelmiä materiaalien karakterisoimiseen
Optinen mikroskopia on perustyökalu nykyaikaisessa luonnontieteen tutkimuksessa lääketieteestä nanoteknologiaan. Diplomi-insinööri Mikko J. Huttunen on kehittänyt väitöstyössään uusia optisia mikroskopiamenetelmiä muun muassa kudosten tai nanorakenteiden karakterisoimiseen.Ensimmäinen menetelmä kehitettiin kiraalisten molekyylien tunnistamiseen. Kiraaliset kappaleet eivät ole symmetrisiä peilikuviensa kanssa. Esimerkiksi ihmiskäsi on kiraalinen kappale, sillä vasemman käden peilikuva on oikea käsi. Useimmat biologiset materiaalit koostuvat kiraalisista molekyyleistä ja rakenteista. Koska kiraalisten molekyylien fysiologiset vaikutukset voivat poiketa huomattavasti toisistaan, kiraalisten molekyylien erottaminen toisistaan on ensiarvoisen tärkeää muun muassa lääketeollisuudessa. Väitöstyössä kehitettiin menetelmä, jolla molekyylien kätisyys voidaan tunnistaa luotettavasti jo pienistäkin molekyylimääristä, muutamien molekyylikerrosten paksuisista ohutkalvoista.
Menetelmiä sovellettiin myös nanorakenteiden karakterisoimiseen eli niiden ominaisuuksien selvittämiseen. Nanorakenteet ovat kokoluokaltaan nanometreissä mitattavia, valmistettuja rakenteita, joiden hyödyntämiseen perustuva nanoteknologia on yhä merkittävämmässä roolissa uusien sovellusten kannalta, kuten esimerkiksi aurinkokennojen tehokkuuden kasvattamisessa. Jotta tulevaisuuden nanorakenteisiin saataisiin lisää toiminnallisuutta, ja niistä voitaisiin suunnitella uudenlaisia nanomittakaavan laitteita, täytyy rakenteista tehdä yhä monimutkaisempia. Valmistustekniikoiden kehitys on tekemässä tätä mahdolliseksi, mutta yksittäisten nanorakenteiden optisten ominaisuuksien selvittäminen on kuitenkin vielä erittäin hankalaa. Tämän vuoksi työssä kehitettiin nopeaa ja herkkää nanorakenteiden karakterisointimenetelmää. Menetelmän avulla selvitettiin, kuinka pienetkin valmistusvirheet voivat merkittävästi muuttaa nanorakenteiden ominaisuuksia.
Väitöstilaisuus lauantaina 18.5.
Diplomi-insinööri Mikko J. Huttusen fysiikan alaan kuuluva väitöskirja Second-harmonic Generation with Focused Vector Beams (“Optinen taajuudenkahdennus fokusoituja vektorisäteitä käyttäen”) tarkastetaan Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) luonnontieteiden tiedekunnassa lauantaina 18.5.2013 kello 12.00 alkaen Tietotalon salissa TB109 (Korkeakoulunkatu 1, Tampere). Vastaväittäjänä toimii professori Niek van Hulst (ICFO - The Institute of Photonic Sciences, Espanja). Tilaisuutta valvoo professori Martti Kauranen TTY:n fysiikan laitokselta.
Mikko J. Huttunen (28) on kotoisin Kajaanista, asuu nykyisin Tampereella ja työskentelee tutkijana TTY:n fysiikan laitoksella.
Lisätietoja: Mikko J. Huttunen, mikko.j.huttunen@tut.fi