VTT:n tutkijat korjasivat 60 vuotta vanhan pintajännityksen määrittelyn
VTT:n tutkijat osoittivat, että kiinteän aineen pintajännityksellä ei ole suoraa yhteyttä pinnan luomiseen tarvittavaan energiaan. Siksi pintajännitystä ei ole lainkaan olemassa aikaisemmin ajatellussa merkityksessä.
Kiinteän aineen pinnalla on ajateltu olevan pintajännitys samaan tapaan kuin nesteen pinnalla. Sitä kuvaa 60 vuotta vanha Shuttleworthin yhtälö, jota pidetään yhtenä pintojen termodynamiikan perusyhtälönä. Yhtälö liittää toisiinsa pintajännityksen ja pinnan luomiseen tarvittavan energian.
Kolme vuotta sitten VTT:n tutkijat Lasse Makkonen ja Kari Kolari yhdessä englantilaisen David Bottomleyn kanssa esittivät Surface Science -lehdessä, että Shuttleworthin yhtälö on ristiriidassa termodynamiikan teorian kanssa. Tästä seurasi vilkas keskustelu tieteellisissä lehdissä. Moni tutkija kiisti tällaisen ajatuksen.
Nyt Lasse Makkonen on osoittanut matemaattisesti, ettei kiistellyllä yhtälöllä ole mitään yhteyttä pinnan luomiseen tarvittavaan energiaan. Näin siitä tulee vain pinnan mekaanisen jännitystilan määritelmä. Tämän vuoksi kiinteän aineen pintajännitystä ei aiemmin ajatellussa mielessä ole olemassakaan, vaan asiaa on tarkasteltava pelkästään pinnalla olevan molekyylirakenteen näkökulmasta.
Makkosen artikkeli ilmestyi Scripta Materialia lehdessä. Tutkimuksen on rahoittanut Suomen Akatemia.
Julkaisu
Misinterpretation of the Shuttleworth equation: http://dx.doi.org/10.1016/j.scriptamat.2012.01.055
Lisätietoja:
Lasse Makkonen
Johtava tutkija
Puh. 020 722 4914
lasse.makkonen@vtt.fi
Lisätietoja VTT:stä:
Olli Ernvall
Viestintäjohtaja
Puh. 020 722 6747
olli.ernvall@vtt.fi
www.vtt.fi
________________________________________________________________________________________________________
VTT - 70 vuotta teknologiaa yhteiskunnan ja elinkeinoelämän hyväksi
VTT (Teknologian tutkimuskeskus VTT) on kansainvälisesti verkottunut, moniteknologinen tutkimuskeskus, joka tuottaa asiakkailleen korkeatasoisia teknologisia ratkaisuja ja innovaatiopalveluja. VTT lisää asiakkaidensa kansainvälistä kilpailukykyä ja edistää näin yhteiskunnan kestävää kehitystä, työllisyyttä ja hyvinvointia. VTT:llä työskentelee 3100 eri alojen asiantuntijaa. VTT:n liikevaihto on 290 M€. VTT:n päätoimipisteet ovat Espoossa, Tampereella, Oulussa ja Jyväskylässä.
Lue ja katso lisää VTT:n historiasta ja visiosta 2020.
Avainsanat: