Väitös mikro- ja nanotekniikan alalta, Ali Shah

Väitöksen nimi on ”Mustan piin teknologia ja sovellutukset”.

Musta pii on piipinta, joka koostuu tiheästi pakatuista, satunnaisesti järjestyneistä mikro- ja nanorakenteista. Nämä rakenteet lisäävät valon absorptiota ja sirontaa laajalla spektrialueella samalla kun valon heijastus vähenee häviävän pieneksi. Pinta näyttää mustalta paljaalla silmällä katsottuna, mistä johtuu materiaalin nimi musta pii. Väitöskirjassa esitellään mustan piin kehitystyötä sekä materiaalin mahdollisia sovellutuksia. Työ koostuu kahdesta osasta, aluksi esitetään mustan piin valmistusparametrejä ja huolellisen optimoinnin avulla toteutetaan erityyppisiä mustan piin rakenteita. Toisessa osassa esitellään sekä perinteisiä että uusia tekniikoita erilaisissa sovellutuksissa. Sekä superhydrofobisia, hydrofobisia että superhydrofiilisia pintoja toteutettiin samalla alustalle. Näin toteutettiin pisaroiden rajaaminen kuvioiduilla rakenteilla, mikä mahdollistaa esimerkiksi mikrosirujen itsejärjestymisen kehittyneissä pakkaussovellutuksissa. Lopuksi mustan piin optisia ominaisuuksia parannettiin hienosäätämällä pintarakennetta sekä kasvattamalla ohutkalvoja rakenteen päälle. Näin optimoitu musta pii toimi erinomaisesti heijastamattomana pintana näkyvän ja ultraviolettialueen lisäksi lähi-infrapunassa. Väitöskirjassa kehitetyt tekniikat luovat pohjan mustan piin soveltamiseen erilaisissa sovellutuksissa.

Vastaväittäjänä toimii professori Jan Linnros, Materials Physics, ICT School, Royal Institute of Technology, Ruotsi

Valvojana on professori Harri Lipsanen, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu, Mikro- ja nanotekniikan laitos