ÄûÃʵ¼º½

Uutiset

Ledien jäähtymisen tutkimiseen miljoonarahoitus

Julkaistu:
Tutkija, TkT, Jani Oksanen on saanut lahjakkaille nuorille tutkijoille tarkoitetun ERC Starting Grant -rahoituksen termofotoniikan tutkimukseen.

Viisivuotinen rahoitus on kaksi miljoonaa euroa. Työ voi parhaimmillaan johtaa lämpöpumppujen ja jääkaappien mekaanisen jäähdytyksen korvaamiseen huomattavasti ympäristöystävällisemmällä kiinteän olomuodon optisella jäähdytyksellä.

Termofotoniikka tutkii ilmiöitä, joissa valoenergian synnyttämisessä käytetään sekä sähköä että lämpöä. Oksasen tutkimusryhmä on tehnyt uraauurtavaa työtä jäähdytykseen ja lämmönsiirtoon soveltuvien ledirakenteiden parissa. Termofotonisten ilmiöiden hyödyntäminen on mahdollista, kun ledin säteilemät valokvantit saavat energiaa lediin syötetystä sähköstä ja ottavat mukaan myös lämpöä koko järjestelmästä.

-      Hyötysuhde on tässä kohtaa hieman harhaanjohtava termi, mutta ledin hyötysuhde voi olla jopa yli sata prosenttia. Jotta tähän päästään, pitää puolijohteen ulkoinen kvanttihyötysuhde saada lähelle ykköstä käyttöjännitteen pysyessä hieman valokvanttien energiaa vastaavaa jännitettä pienempänä. Tätä lähdemme nyt tavoittelemaan.

Tutkimuksessa edetään laskennallisten mallien kautta uusien puolijohderakenteiden valmistamiseen Micronovan puhdastiloissa. Päätavoitteena on kokeellisesti osoittaa sähköisesti viritetyn puolijohteen valoemissioon perustuva jäähdytysilmiö.

-      Aluksi demonstroimme lämmönsiirtoefektiä suljetuissa rakenteissa, joissa on sekä valoa emittoiva osa eli ledi että sitä absorboiva osa, kuten aurinkokenno. Ideana on kasvattaa valon emissiota eli ledin kvanttihyötysuhdetta.

Optinen jäähdytys Peltier-elementtien tilalle

Pidemmällä tähtäimellä tavoitteena on korvata termosähköiseen jäähdytykseen perustuvat Peltier-elementit optisilla jäähdytysratkaisuilla. Peltier-jäähdytystä käytetään esimerkiksi autojen kylmälaukuissa, mutta sen hyötysuhde on huono.

-      Parhaassa tapauksessa optisen jäähdytyksen hyötysuhde voi nousta niin korkeaksi, että se ylittää jääkaappien kompressoreissa ja lämpöpumpuissa käytettävän mekaanisen jäähdytyksen hyötysuhteen. Tämä tietäisi suuria maailmanlaajuisia energiansäästöjä sekä jäähdytyksessä että lämmityksessä. Optiset jäähdytysratkaisut eivät myöskään tarvitse ympäristölle haitallisia kylmäaineita ja voivat olla hyvin kestäviä, koska liikkuvia osia ei ole.

Oksasen tutkimusryhmä toimii Perustieteiden korkeakoulun vuoden alussa aloittaneella Neurotieteen ja lääketieteellisen tekniikan laitoksella. Pohja ERC-hankkeessa tehtävälle työlle on luotu Aalto-yliopiston MIDE-ohjelman HighLight-projektissa sekä Aallon energiaohjelman MOPPI-projektissa.

³¢¾±²õä³Ù¾±±ð³Ù´ÇÂá²¹

Jani Oksanen, tutkija, TkT
Neurotieteen ja lääketieteellisen tekniikan laitos
puh.050 512 4374
jani.oksanen@aalto.fi

  • ±Êä¾±±¹¾±³Ù±ð³Ù³Ù²â:
  • Julkaistu:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

Henkilö koskettaa suurta kiveä tiilirakennuksen edessä, sinisen taivaan alla.
Kampus, Tutkimus ja taide, Yliopisto Julkaistu:

Glitch-teos haastaa näkemään taiteen eri valossa

Laura Könösen veistos paljastettiin 14.10. Otaniemen kampuksella.
Moderni rakennus, jossa värikäs laatoitettu julkisivu, jossa integroitu aurinkopaneeli. Taivas on kirkas ja vaaleansininen.
Mediatiedotteet, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Hiilipohjaiset radikaalit ovat tulevaisuuden aurinkokennoteknologiaa

Kansainvälisen tutkimusryhmän löydös on merkittävä askel kohti kevyitä, joustavia ja energiatehokkaita aurinkokennoja.
Joukko kerääntynyt moderniin rakennukseen isojen ikkunoiden ja puisten yksityiskohtien kanssa, seuraa puhujaa lavalla.
Tutkimus ja taide, Yliopisto Julkaistu:

Aalto ARTS viestii verkostolleen uudella uutiskirjeellä ja avaa keskustelua LinkedInissä

Taiteiden ja suunnittelun korkeakoulu on käynnistänyt uuden Friends of Aalto ARTS -uutiskirjeen sekä avannut oman LinkedIn-sivun.
Mies tummansinisessä paidassa ja mustissa housuissa nojaa ruskeaan kalliomuurin seinään takan lähellä, jossa on kynttilöitä.
Mediatiedotteet, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Endurance ei ollutkaan aikansa vahvin laiva ja sen puutteet olivat tiedossa – tutkimusmatkailija Shackletonin aluksen uppoamisesta paljastui uutta tietoa

Uusi tutkimus osoittaa, että tutkimusmatkailija Ernest Shackletonin kuuluisa Endurance-alus ei ollut rakenteellisesti riittävän kestävä ahtojäiden puristukseen. Shackleton myös tiesi aluksen puutteista ennen huonosti päättynyttä matkaansa Etelämantereelle.