| kirjeldus: |
Kaasaegsete materjaliteaduste areng on hakanud nõudma protsesside jälgimist ja kirjeldamist nanotasemel. Asja muudab keerukamaks protsesside dünaamilisus. Käesoleva projekti eesmärgiks on selgitada dünaamiliste nanointeraktsioonide füüsikaliste vastasmõjude olemust ja rakendada erinevaid meetodeid nende protsesside kirjeldamiseks ning kasutamiseks materjaliuuringutes. Plaanis on luua ka innovatiivset uurimisaparatuuri, mis võimaldaks kokku sulandada erinevate uurimismetoodikate parimaid võimalusi. Nii on näiteks koostöös Rootsi ja Läti kolleegidega loodud uudne “mikroskoop mikroskoobis” seade, mis võimaldab transmissioonelektronmikroskoobi sees visualiseerida skaneeriva teravikmikroskoobi protsesse teraviku ja objekti vahel. Selle seadme abil on võimalik reaalajas uurida selliseid protsesse nagu aatomite hüpped kahe teraviku vahel, mõõta erinevaid aatomite vahelisi jõude ja jälgida nanotraatide teket. Olemasolevat metoodikat on plaanis täiustada, lisades uuringutesse vibratsioonikomponendi kvartsresonaatori näol. Loodava seadme abil on plaanis uurida nanokontakti tekkeprotsesse kõrgsagedusliku vibratsiooni tingimustes. Protsesside dünaamikat on plaanis jälgida ka materjalide mehaanilise mõjutamise tingimustes. Lisaks selle visualiseerimisele skaneeriva elektrimikroskoobi (SEM) abil on planeeritud ka samaaegselt erinevate lisahäirituste rakendamine (temperatuuri- ja valgusimpulsid). Üheks unikaalseks uurimisobjektiks on planeeritud TÜFI-s sool-geel meetodil välja töötatud elektrit juhtiva ja optiliselt läbipaistva kiu omaduste muutused erinevate mõjurite all. Sensormaterjali optiliste omaduste väljaselgitamiseks on plaanis kasutada erinevaid spektroskoopia võimalusi. Selgitamaks välja materjalisiseseid interaktsiooniprotsesse on plaanis rakendada teraherts (THz) lainepikkusskaala ergastust, kasutades detektorina boornitriid nanotorukimpusid. Olgugi et tulem on suhteliselt suure riskiastmega, lubab viimati mainitud metoodika loodetavasti detekteerida ka materjalisiseseid nanodefekte. Tööstuses on see temaatika eriti oluline, võimaldades prognoosida uuritava materjali väsimust ja mikro- ja nanopragude teket. Nanopragude teket on plaanis jälgida ka aatomjõumikroskoobi abil. Sama metoodikaga on plaanis uurida ka aatomkihtsadestamisega saadud üliõhukeste kilede (nt. TiO2) omadusi erinevate mõjutegurite all. Mõned projekti osad on kaasatud Euroopa Teadusfondi projekti “Nanotriboloogia”, võimaldades selle koostöövõrgustiku kaudu hõlmata käesolevasse projekti ka partnerite kompetentsi. |