Uuden materiaalitutkimusmenetelmän teho yli satakertaiseksi
10.9.2019 12:30:00 EEST | Oulun yliopisto | Tiedote
Materia koostuu atomeista, joista useimpien ytimet käyttäytyvät kuten mikroskooppiset sauvamagneetit. Suuntaamalla näitä magneetteja voidaan muuttaa materiaalin läpäisevän valonsäteen ominaisuuksia. Ydinmagneto-optiset (NMO, nuclear magneto-optic) ilmiöt, joista ensimmäinen havaittiin vuonna 2006, mahdollistavat uusien lupaavien menetelmien kehittämisen materiaali- ja molekyylitutkimukseen.
NMO-spektroskopioiden avulla saadaan tietoa yksittäisten atomien kokoa vastaavalla paikkaerotuskyvyllä muuttamatta tutkittavan näytteen ominaisuuksia pysyvästi. Tässä NMO-menetelmät muistuttavat kemian alalla keskeistä ydinmagneettista resonanssispektroskopiaa (NMR, nuclear magnetic resonance) sekä magneettikuvausta (MRI, magnetic resonance imaging), joka puolestaan on äärimmäisen tehokas lääketieteen diagnostiikan työkalu.
Satakertainen signaali
NMO-tutkimuksen kunnianhimoisena tavoitteena on luoda äärimmäisen herkkä optinen havaintomenetelmä, jolla saadaan materiaalitietoa atomaarisella tarkkuudella. Juuri spektroskooppisen herkkyyden parantaminen on keskeistä, jotta alati pienemmistä näytemääristä saataisiin entistä tarkempaa informaatiota.
Herkkyyttä voidaan kasvattaa erityisillä hyperpolarisaatiotekniikoilla, joilla ydinmagneetteja on mahdollista suunnata täydellisemmin kuin kussakin lämpötilassa luonnollisesti esiintyy. Arvostetussa The Journal of Physical Chemistry Letters -sarjassa julkaistussa uudessa tutkimuksessaan NMR-spektroskopian tutkimusyksikön Petr Štěpánek ja Anu Kantola osoittavat, kuinka tämä saadaan aikaan vetykaasun erityistä muotoa käyttämällä.
Vedyn kaksiatomiset molekyylit voivat esiintyä kahdessa eri tilassa, orto- ja paravetynä, joiden ydinmagneetit ovat saman- ja vastakkaissuuntaiset, tässä järjestyksessä. Ylimäärän paravetyä sisältävässä kaasussa on runsaasti ydinten suuntaan liittyvää järjestystä, joka voidaan katalyytin avulla siirtää tutkittavaan molekyyliin. Seurauksena on havaittavan magneettisen signaalin moninkertaistuminen.
Paravetymenetelmällä Štěpánek ja Kantola onnistuivat parantamaan NMO-mittauksen tehoa yli satakertaiseksi. Tulos avaa näköaloja entistä herkempiin mittauksiin tällä uudella ja kiehtovalla tutkimusalalla.
Luonnontieteellisen tiedekunnan NMR-spektroskopian tutkimusyksikössä vuodesta 2008 lähtien tehty NMO-ilmiöiden teoreettinen tutkimus on tuottanut monia tärkeitä edistysaskelia. Viime vuosina yksikössä on kehitetty myös kokeellisia NMO-menetelmiä.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Tutkijatohtori Petr Štěpánek, Oulun yliopiston, NMR-spektroskopian tutkimusyksikkö, puh. 0294 48 1409, sähköposti: Petr.Stepanek@oulu.fi
Yliopistotutkija Anu Kantola, Oulun yliopiston, NMR-spektroskopian tutkimusyksikkö, puh. 0294 48 1303, sähköposti: Anu.Kantola@oulu.fi
Viestintäasiantuntija Tiina Pistokoski, Oulun yliopisto, puh. 0294 48 4091, sähköposti: Tiina.Pistokoski@oulu.fi
Linkit
Tietoja julkaisijasta
Oulun yliopisto on monitieteinen, kansainvälisesti toimiva tiedeyliopisto. Tuotamme uutta tietoa ja ratkaisuja kestävämmän tulevaisuuden rakentamiseksi sekä koulutamme osaajia muuttuvaan maailmaan. Tärkeimmissä yliopistovertailuissa Oulun yliopisto sijoittuu kolmen prosentin kärkeen maailman yliopistojen joukossa. Meitä yliopistolaisia on noin 19 000.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Oulun yliopisto
Sanna Brauer ammattikasvatuksen professoriksi Oulun yliopistoon9.11.2026 07:43:00 EET | Tiedote
Kasvatustieteen tohtori Sanna Brauer on valittu ammattikasvatuksen professoriksi Oulun yliopistoon. Valtakunnallisesti merkittävä ja lahjoittajarahoituksella perustettu professuuri vahvistaa yliopiston asemaa ammattikasvatuksen, työelämäosaamisen ja jatkuvan oppimisen tutkimuksessa.
Suomen kelirikkoennusteet vanhentuneita9.11.2026 06:46:00 EET | Tiedote
Suomen sorateiden kelirikkoennusteet perustuvat malliin, joka kehitettiin yli 20 vuotta sitten. Oulun yliopiston tuoreen tutkimuksen mukaan ennustemalli ei enää kuvaa luotettavasti nykyisiä olosuhteita, sillä ilmaston lämpeneminen on jo muuttanut talviolosuhteita merkittävästi.
Kaitera Talks pureutuu kulttuurin, teknologian ja tieteen polttopisteeseen – puhujasarjan vieraina Rosa Liksom, Matti Latva-Aho, Aarno Palotie ja Timo Muotka9.11.2026 05:53:00 EET | Tiedote
Oulun yliopiston ensimmäisen rehtorin, professori Pentti Kaiteran mukaan nimetty seminaari järjestetään vuonna 2026 neliosaisena Kaitera Talks -puhujasarjana. Kaitera Talks 2026 -sarjassa kutsuttuina puhujina ovat kirjailija ja kuvataiteilija Rosa Liksom, maailmankuulu geneetikko Aarno Palotie, akvaattisen ekologian professori Timo Muotka sekä Oulun yliopiston tutkimuksesta vastaava vararehtori ja langattoman tietoliikenteen professori Matti Latva-Aho. Tilaisuuksia voi seurata paikan päällä tai Yle Areenassa.
Oulun yliopiston tutkijoiden kehittämä hoito tehostaa aivojen puhdistumista ja avaa uusia mahdollisuuksia aivorappeumasairauksien ehkäisyyn4.11.2026 05:50:00 EET | Tiedote
Aivojen omat puhdistusmekanismit ovat aktiivisimmillaan unen aikana. Nyt tutkijat ovat osoittaneet, että aivojen luonnollista puhdistumisprosessia voidaan tehostaa myös valveilla ollessa. Uudenlainen vasomekaaninen hoito lisäsi haitallisten proteiinien poistumista koehenkilöiden aivoista. Oulun yliopiston ja yliopistollisen sairaalan tutkimuksessa hoidon vaikutuksia tutkittiin terveillä aikuisilla. Tutkimus julkaistiin arvostetussa Nature Communications -lehdessä tiistaina 3. marraskuuta.
Turvallinen luokkahuone syntyy pienistä asioista3.11.2026 06:54:00 EET | Tiedote
Lapsen ominaisuudet tai kyvyt eivät automaattisesti selitä hänen vaikeuksiaan osallistua kouluopetukseen. Oulun yliopistossa tarkastettava väitöstutkimus osoittaa, että usein ratkaisevaa on se, miten koulun arki ja oppimisympäristö on järjestetty.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme