Häkkimäisiä metalliyhdisteitä, joita kutsutaan klatraateiksi, on mahdollista käyttää lämpösähköisinä aineina hukkalämmön keruuseen ja sähköiksi muuntamiseen, koska niillä on taipumus sekä hyvään sähkönjohtavuuteen että heikkoon lämmönjohtavuuteen. Kalifornian Davis -yliopiston kemistit ovat löytäneet kokonaan uuden luokan klatraatteja, mikä mahdollisesti avaa uusia tapoja tehdä ja soveltaa näitä materiaaleja.
Klatraatti on kehysyhdiste, jossa vierasatomit ovat loukkuuntuneet ylisuuriin häkkirakenteisiin. Suhteellisen suuri häkki mahdollistaa sen, että atomi voi "ravistella" kaltereitaan. Tämä tarkoittaa, että klatraatit johtavat lämpöä huonosti.
Tähän mennessä kaikki tunnetut klatraatit ovat perustuneet rakenteeseen, jossa häkkiatomi on sitoutunut neljään muuhun atomiin.
Nyt Davisin yliopistossa tutkijaryhmä on tuottanut ja karakterisoinut vakaita klatraatteja atomeilla, joilla on viisi, kuusi tai useampia sidoksia. Tämä tekee häkeistä suurempia, viritettäviä ja teknologisesti mielenkiintoisempia.
Nämä uudenlaiset materiaalit tarjoavat mahdollisuuksia luoda parempia termosähköisiä tai muita funktionaalisia materiaaleja. Suuremmat häkit antavat atomien liikkua vapaammin.
Lawrence Berkeley National Laboratoryn (Berkeley Lab) tutkijat ovat puolestaan löytäneet samantyyppisiä kollektiivisia ravistuspiirteitä materiaaliluokassa, joka tunnetaan halogenidi-perovskiitteinä. Nämä lämpösähköiset ominaisuudet löytyivät cesium-tina-jodidin (CsSnI3) nanomittakaavan langoista. Materiaalilla havaittiin olevan yksi alhaisimmista lämmönjohtavuustasoista materiaaleissa, joilla on jatkuva kiteinen rakenne.
Tätä yksikidemateriaalia voidaan myös tuottaa helpommin suuria määriä kuin tyypillisiä lämpösähköisiä materiaaleja, kuten pii-germaniumia, kertovat tutkijat.
Tutkijoiden mukaan ominaisuudet ovat peräisin itse kiderakenteesta. Materiaalin kiderakenteessa atomien välinen etäisyys kutistuu ja kasvaa kollektiivisesti, mikä estää lämmön kulkua. Koska materiaali koostuu järjestäytyneestä yksikiteisestä rakenteesta, sähkövirta voi silti kulkea sen läpi tästä kollektiivisesta ravistelusta huolimatta.
Tutkijoiden mukaan kaksi suurta sovellusta lämpöenergiamateriaaleilla ovat Cesium-tinijodidin osalta jäähdytyssovellukset, kuten päällystys, joka auttaisi jäähdyttämään elektronisia kameran antureita, saattaa olla helpommin saavutettavissa kuin lämmön muuntaminen sähköksi.
Iso haaste on se, että materiaali on erittäin reaktiivinen ilman ja veden kanssa, joten se vaatii suojapinnoitteen tai kapseloinnin.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 14.8.2017
Generatiivinen tekoäly on muuttanut tietojenkalastelun luonteen. Check Point Researchin mukaan hyökkäykset eivät enää rajoitu sähköposteihin, vaan voivat tapahtua reaaliaikaisina videopuheluina, joissa huijari esiintyy deepfake-teknologian avulla yrityksen johtajana. Joissakin tapauksissa tällaiset huijaukset ovat johtaneet kymmenien miljoonien dollarien tilisiirtoihin.
ETN:n digitaalinen aikakauslehti ETNdigi 1/2026 on julkaistu. Uusi numero kokoaa yhteen elektroniikka-alan keskeisiä teknologiateemoja kvanttilaskennasta ja tekoälystä energiatehokkaaseen tehoelektroniikkaan, IoT-järjestelmiin ja ajoneuvojen latausinfrastruktuuriin.
Nokian toimitusjohtaja Justin Hotard arvioi yhtiön Yhdysvaltain arvopaperimarkkinavalvoja SEC:lle toimittamassa Form 20-F 2025 -vuosiraportissa, että mobiiliverkkomarkkina ei ole lähivuosina varsinainen kasvuala. Hänen mukaansa markkinan odotetaan pysyvän lähinnä vakaana samalla kun Nokia keskittyy parantamaan liiketoiminnan kannattavuutta.
Lääkintälaitteiden internet (IoMT) yhdistää diagnostiikan, puettavat anturit ja sairaalalaitteet pilvipohjaisiin järjestelmiin. Etävalvonta, reaaliaikainen data ja koneoppiminen lupaavat parempaa hoidon laatua ja kustannussäästöjä, mutta samalla ratkaistavaksi jäävät yhteentoimivuus, sääntely ja tietoturva.