Opinnot Kuninkaallisessa teknillisessä korkeakoulussa

8.12.2021/Teksti: Sini Ojala

Sini Ojala

Lähdin opiskelemaan Ruotsiin maisteriohjelmaani. Ohjelma on siitä erikoinen, että opinnot on jaettu kahden yliopiston välille. KTH vetää ohjelmaa, mutta mukana on 4 muuta pohjoismaista yliopistoa, siksi ohjelman nimi on Nordic 5 Tech Polymer Technology. Ohjelmassa on neljä pääainetta, joista valitaan yksi. Tämä päättää mikä yliopisto on vastuussa maisterityöstä ja rajaa yliopistoja, niiden tarjoamien kurssien takia, pois. Valitsin itselleni Biomateriaalit pääaineeksi, jolloin Aalto yliopisto valikoitui maisterityön vastuukouluksi ja toisen vuoden oppilaitokseksi. Ensimmäisen vuoden mahdolliset yliopistot olivat KTH, Chalmers ja DTU. Mielestäni Ruotsin yliopistoissa oli tarjolla mielenkiintoisemmat kurssit, joten olin KTH:n ja Chalmers:in välillä. Lopulta päädyin valitsemaan KTH:n.

Opintojen sisältö

KTH:lla lukuvuosi on jaettu neljään periodiin. Joka periodissa on tarkoitus opiskella kaksi 7,5 opintopisteen kurssia. Kursseihin sisältyi neljä pakollista kurssia ja neljä listasta vapaasti valittavaa kurssia. Pakolliset kurssit olivat polymeerikemia, tieteen teoria ja metodologia, materiaalien mekaaniset ominaisuudet sekä polymeerifysiikka. Vapaasti valittavista otin biokuitukemian, biopolymeerit, polymeerikomposiitit mikro ja nanokoossa sekä polymeeristen materiaalien rakenne ja ominaisuudet. Opintoni keskittyivät erilaisiin polymeereihin, kuten selluloosaan, proteiineihin ja muoveihin. Kurssien toistuvana aiheena oli kestävä kehitys, ympäristöystävällisyys ja kiertotalous. Liityin myös yhdistykseen nimeltään Fiberteknologerna, joka järjestää aktiivijäsenilleen ulkomaan matkan paperi- ja selluteollisuuden kohteisiin. Yhdistys kerää vuoden ajan rahoituksia tekemällä lounasseminaareja, myymällä mainostilaa vuotuisesta lehdestä, tapaustutkimuksia jne. alan yrityksille. Ongelmaksi vuonna 2020 tuli maailmanlaajuinen pandemia Covid19, joka esti kaiken toiminnan ja vuotuisen matkan.

Mitä jäi käteen?

Opintoni syvensivät tietämystäni luonnollisista ja synteettisistä polymeereistä. Englannin kielen taitoni kehittyivät huimasti, joutuessani kirjoittamaan ja keskustelemaan kaiken englanniksi. Koska kursseilla käsiteltiin paljon uusimpia tutkimuksia ja kuumimpia tutkimusaiheita, niin alan saavutukset ja kehitetyt materiaalit jäivät parhaiten mieleen. Näistä tiedoista on ollut jo hyötyä kesätöiden aikana.

Sini Ojala sai Tekniikan edistämissäätiön Eichingerin rahaston apurahan vaihto-opintoja varten. Eichingerin rahasto jakaa vuosittain apurahoja Aalto-yliopiston ja Åbo Akademin kemiantekniikan opiskelijoille.

Uusimmat artikkelit

Oppia asuntojen hinnoista

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 25.8.2022

Oppia asuntojen hinnoista 25.8.2022/Teksti: Antti Kurvinen Asuminen ja asuntorakentaminen ovat sekä Suomessa että Ruotsissa yksi polttavimmista poliittisista puheenaiheista ja asumiseen liittyvissä kysymyksissä esitetään tyypillisesti vahvoja kannanottoja puolesta ja vastaan. Valitettavan usein argumentit perustuvat kuitenkin enemmän tunteisiin kuin tietoon. Asuntojen hintojen kehitystä tutkimalla voidaan lisätä ymmärrystä siitä, mitä ihmiset asumiseltaan haluavat ja samalla oppia ymmärtämään paremmin … Jatka artikkeliin Oppia asuntojen hinnoista

Algae and bacteria together can treat wastewater for us efficiently!

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 25.8.2022

Algae and bacteria together can treat wastewater efficiently!  25.8.2022/Text: Shahla Radmehr Are you looking for a method to overcome the main problems of conventional wastewater treatment systems? We are looking for a solution by studying algal cells! Background for research Increasing population and demand for more freshwater, urbanization, and decreasing natural water resources are the … Jatka artikkeliin Algae and bacteria together can treat wastewater for us efficiently!

Data-analyysi täydentää kokeellista tutkimusta

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 21.6.2022

Data-analyysi täydentää kokeellista tutkimusta  21.6.2022/Teksti: Iina Korkka Se hetki, kun siirryt laboratoriosta koneen ääreen Kuulostaako tämä tutulta? Kokeellinen laboratoriotyö on tuottanut paljon tulosta ja dataa on valtavat määrät. Data pitäisi analysoida kattavasti ja siitä pitäisi pystyä nostamaan esiin tärkeimpiä tuloksia ja johtopäätöksiä. Ehkä en aloitakaan sitä vielä tänään, huomenna on parempi päivä. Ei se Excel … Jatka artikkeliin Data-analyysi täydentää kokeellista tutkimusta

Maatalous energian kuluttajasta energian tuottajaksi? 

29.11.2021/Text: Kari Koppelmäki

Kari Koppelmäki

Ruoan ja energiantuotannon järkevällä yhdistämisellä voitaisiin tuottaa tulevaisuudessa enemmän energiaa mitä maatalous kuluttaa ilman kilpailua ruoantuotannon kanssa. Maatalouden sivuvirrat, kuten lanta ja satotähteet, tarjoavat merkittävän potentiaalin tuottaa uusitutuvaa energiaa maatiloilla. Biokaasulaitoksia onkin viime vuosina rakennettu yhä enenemissä määrin maatilojen yhteyteen ja kiinnostus maatalousbiomassojen hyödyntämiseen yleisestikin on kasvussa. Lannan lisäksi, erityisesti kasvinviljelyvaltaisilla, erilaiset kesantonurmet (mm. viherlannoitusnurmet) tarjoavat merkittävän tällä hetkellä alihyödynnetyn energialähteen.


Ruoan- ja energiantuotannon järkevä yhdistäminen

Väitöstutkimuksessani olen selvittänyt biokaasuntuotannon yhdistämistä ruoantuotantoon ja sen vaikutuksia ravinnekiertoihin maatila- ja alueellisessa mittakaavassa. Mallina ruoan- ja energiantuotannon yhdistämiselle on toiminut Hyvinkään Palopurolla pilotoitu agroekologinen symbioosi (AES), jossa biokaasua tuotetaan viljelykierrossa viljeltävistä viherlannoitusnurmista yhdessä lannan kanssa. Palopuron AES:ssa energiaa tuotetaan enemmän kuin kulutetaan. Hyödyntämällä viherlannoitusnurmien biologista typensidontaa, tuotetaan runsaasti energiaa sisältävää syötettä biokaasuntuotantoon, mutta samalla myös tehostetaan ravinteiden kierrätystä.


Nurmibiomassassa suuri potentiaali

Maatalouden nurmibiomassa, jota ei tällä hetkellä korjata rehuksi, tarjoaa suuren energiantuotantopotentiaalin Suomessa. Koko Suomessa korjuukelpoista alaa on arvioitu olevan yli 200 000 hehtaaria. Voitaisiinko tätä alaa hyödyntämällä tehostaa ravinteiden kierrätystä ilman ulkopuolisten tuotantopanosten lisäämistä ja mitä muita vaikutuksia sillä olisi ruoantuotantoon? Parhaillaan arvioitavana olevassa artikkelissa tutkittiin biokaasuntuotannon yhdistämistä ruoantuotantoon alueellisessa mittakaavassa Etelä-Suomen kasvinviljelyvaltaisella alueella eri skenaarioiden avulla. Yhdessä skenaariossa energiaa tuotettiin ainoastaan kesantonurmista ja nykyisten kotieläinten lannasta. Toisessa skenaariossa 20 prosenttia pelloista oli muutettu typpeä ilmastoa sitoviksi apilanurmiksi, jotka käytettiin kesantojen ja lannan kanssa energiantuotantoon. Kolmannessa skenaariossa maitokarjan määrää lisättiin alueella niin, että apilanurmet käytettiin ensin rehuna ja vasta lanta käytettiin biokaasuntuotantoon. Jokaisessa skenaariossa ravinteet palautettiin takaisin peltoon energiantuotannon jälkeen mädätysjäännöksen muodossa. Vaikutuksia verrattiin alueen nykyiseen tuotantoon. Tulosten mukana ruoan- ja energiantuotannon järkevällä yhdistämisellä voidaan tuottaa ruokaa ja energiaa ja samanaikaisesti ilman kilpailua peltoalasta, parantaa ravinneomavaraisuutta ja vähentää hävikkejä ympäristöön. Lisäämällä nurmia viljelykiertoon lisätään myös hiilisyötettä maaperään.


Biokaasuntuotannon haasteet

Maatalouden biomassat tarjoavat merkittävän energiantuotantopotentiaalin ja viisaalla toteuttamisella saavutetaan myös muita ympäristöhyötyjä. Haasteena on kuitenkin tuotannon mittakaava, koska syötteet ovat hajallaan ympäri maata. Syötteiden kuljettaminen pitkiä matkoja ei ole taloudellisesti mielekästä ja ravinteiden kierrätyksen tehokas toteutuminen on helpompaa pienessä mittakaavassa. Maatalouden biomassojen hyödyntämiseen tarvitaankin toimintamalleja, jossa otetaan huomioon paikallinen ravinteidenkierto ja ruoantuotanto.

 

Kari Koppelmäki sai Tekniikan edistämissäätiön Gasumin rahaston osavuosiapurahan vuonna 2019. Koppelmäki on tohtorikoulutettavana Helsingin yliopistossa. 

Uusimmat artikkelit

Monimutkaisen projektin johtaminen vaatii systemaattista yhteen hiileen puhaltamista

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 22.9.2022

Monimutkaisen projektin johtaminen vaatii systemaattista yhteen hiileen puhaltamista 22.9.2022/Teksti: Laura Saukko Lehdistössä olemme usein saaneet lukea esimerkiksi suurten infrastruktuuri- tai rakennusprojektien kustannusten karkaamisesta ja muista epäkohdista projektien toteutuksissa. Tiedetään, että projektin toimijoiden välisen yhteistoiminnan avulla saavutetaan huomattavasti aiempaa parempia lopputuloksia. Käytännön askelmerkeissä siihen, kuinka sujuvaan yhteistoimintaan päästään, on kuitenkin vielä selvitettävää. Väitöstutkimuksessani pureuduin niihin konkreettisiin … Jatka artikkeliin Monimutkaisen projektin johtaminen vaatii systemaattista yhteen hiileen puhaltamista

Stacked Cell Culture Platform: A Step Closer to Biologically Relevant in vitro Studies

Kirjoittajalta Marianna / 6.9.2022

Stacked Cell Culture Platform: A Step Closer to Biologically Relevant in vitro Studies  6.9.2022/Text: Diosangeles Soto Veliz Traditional cell culture platforms consist mostly of flat plastic surfaces. However, the real cellular environment is far from uniform. Cells grow naturally on various kind of surfaces: smooth, fibrous, soft, hard, porous, and all kinds of variations found … Jatka artikkeliin Stacked Cell Culture Platform: A Step Closer to Biologically Relevant in vitro Studies

Signaali, kohina ja pari muuttujaa

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 2.9.2022

Signaali, kohina ja pari muuttujaa  2.9.2022/Teksti: Elias Raninen Datan määrä on kasvanut voimakkaasti viimeisen vuosikymmenen aikana. On arvioitu, että määrällisesti merkittävin osa kaikesta maailman datasta on luotu ihan viimeisten muutamien vuosien aikana. Samalla kun datan määrä jatkaa kasvuaan, yhä tärkeämmäksi muodostuu se, kuinka luotettavasti ja tehokkaasti data saadaan muutettua hyödylliseksi informaatioksi. Tutkimusryhmässämme tutkitaan signaalinkäsittelymenetelmiä, joiden … Jatka artikkeliin Signaali, kohina ja pari muuttujaa

Teollisuuden jätteistä voidaan valmistaa kultaa ympäristöystävällisesti

22.11.2021/Text: Sipi Seisko

Sipi Seisko

Tutkimukseni päätavoitteena on tulevaisuudessa korvata ensisijaisten raaka-aineiden ehtymisestä koituva raaka-ainepula kullan tuotannossa jätteeksi luokitelluista raaka-aineista ympäristöystävällisesti. Väitöskirjani tutkimustavoitteena on yhdistää laboratoriomittakaavan testimenetelmät siten, että kullan kloridiliuotusta erityisesti jätteeksi luokitelluista raaka-aineista voidaan soveltaa lopulta teollisella tasolla. Suurin haaste on se, että pystyttäisiin taloudellisesti kilpailemaan hallitsevan syanidiprosessin kanssa, ja siksi lisätutkimusta tarvitaan ratkaisemaan nykyiset ongelmat kloridiliuotuksessa niin liuotus- kuin talteenottovaiheessa. Tutkimuksessani määritettiin prosessiparametrien vaikutus kullan liukenemiseen ja liukenemisnopeuteen ensin pienessä sähkökemiallisessa mittakaavassa ja sen jälkeen selvitettiin miten ilmiöt pätevät suuremmassa mittakaavassa panosliuotuksessa teollisella raaka-aineella.

Kultainen kädenpuristus Suomelle?

Suomalaiset metallurgiset tehtaat ja kaivokset tuottavat erittäin suuria määriä, toistaiseksi vielä jätteiksi luokiteltavia sivutuotteita, varsinaisten tuotteiden valmistuksen ohella. Näiden jätteiden, eli sekundääristen raaka-aineiden hyödyntäminen kultaprosessin raaka-aineena vähentäisi myös jätemaksuja, kun syntyvän jätteen määrä olisi pienempi. Kun kloridiliuotus saadaan teollisesti kannattavaksi, se tulee tarjoamaan ympäristöystävällisen tavan liuottaa kultaa niin Suomessa kuin ulkomailla sekä lisäämään myös vientiä. Erityisesti ulkomailla on tarvetta syanidin korvaavalle menetelmälle, kun syanidin käyttöä on alettu rajoittamaan lakiteitse tai siitä halutaan luopua kokonaan.

Väitöskirja pakettiin

Apurahakauden aikana viimeistelin viimeisen väitöskirjakelpoisen artikkelini ja lähetin sen vertaisarviointiin. Viimeisessä artikkelissa sähkökemiallisten kokeiden perusteella rakennettiin potentiaalimallit, joiden avulla pystytään ennustamaan kullan liukenemisnopeutta tiettyjen prosessiparametriarvojen perusteella tai mittaamalla systeemin potentiaali. Liuotuksen mallintaminen on erityisen tärkeä työkalu, kun laboratoriokokeiden tuloksia pyritään soveltamaan teollisessa mittakaavassa. Lisäksi kirjoitin artikkeliväitöskirjani tiivistelmäosuuden, jossa esittelin, tiivistin ja yhdistin neljän vuoden aikana tekemäni tutkimuksen yhdeksi suureksi kokonaisuudeksi.

Tutkimustyö palkitsee

Tutkimustyössäni nautin eniten uuden oppimisesta sekä uusien asioiden ja ilmiöiden löytämisestä. Tutkimustyö on erittäin haastavaa ja etenee hitaasti, mutta samalla se on palkitsevaa. Sekundääristen raaka-aineiden käytön lisäksi tutkimukseni on ainutlaatuinen siksi, koska se sisältää sähkökemiallisten testien ohella myös pilottitestaamista teollisella raaka-aineella. Testejä on tehty toki aikaisemmin, mutta nämä ovat poikkeuksetta firmojen omia tutkimuksia, joita ei ole tarkoitus julkaista. Koska väitöskirja on julkinen opinnäyte, tutkimukseni on julkaistu ja siitä on hyötyä myös muille samaa alaa tutkiville, mikä edistää juuri tieteellisen maailman yhteisiä tavoitteita.

Sipi Seisko sai kannustusapurahan Tekniikan edistämissäätiöltä vuonna 2019. Hän väitteli vuonna 2020 Aalto yliopistossa aiheenaan ympäristöystävällisen kullan valmistus kloridiliuotusmenetelmällä sekundäärisistä raaka-aineista.

Uusimmat artikkelit

Monimutkaisen projektin johtaminen vaatii systemaattista yhteen hiileen puhaltamista

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 22.9.2022

Monimutkaisen projektin johtaminen vaatii systemaattista yhteen hiileen puhaltamista 22.9.2022/Teksti: Laura Saukko Lehdistössä olemme usein saaneet lukea esimerkiksi suurten infrastruktuuri- tai rakennusprojektien kustannusten karkaamisesta ja muista epäkohdista projektien toteutuksissa. Tiedetään, että projektin toimijoiden välisen yhteistoiminnan avulla saavutetaan huomattavasti aiempaa parempia lopputuloksia. Käytännön askelmerkeissä siihen, kuinka sujuvaan yhteistoimintaan päästään, on kuitenkin vielä selvitettävää. Väitöstutkimuksessani pureuduin niihin konkreettisiin … Jatka artikkeliin Monimutkaisen projektin johtaminen vaatii systemaattista yhteen hiileen puhaltamista

Stacked Cell Culture Platform: A Step Closer to Biologically Relevant in vitro Studies

Kirjoittajalta Marianna / 6.9.2022

Stacked Cell Culture Platform: A Step Closer to Biologically Relevant in vitro Studies  6.9.2022/Text: Diosangeles Soto Veliz Traditional cell culture platforms consist mostly of flat plastic surfaces. However, the real cellular environment is far from uniform. Cells grow naturally on various kind of surfaces: smooth, fibrous, soft, hard, porous, and all kinds of variations found … Jatka artikkeliin Stacked Cell Culture Platform: A Step Closer to Biologically Relevant in vitro Studies

Signaali, kohina ja pari muuttujaa

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 2.9.2022

Signaali, kohina ja pari muuttujaa  2.9.2022/Teksti: Elias Raninen Datan määrä on kasvanut voimakkaasti viimeisen vuosikymmenen aikana. On arvioitu, että määrällisesti merkittävin osa kaikesta maailman datasta on luotu ihan viimeisten muutamien vuosien aikana. Samalla kun datan määrä jatkaa kasvuaan, yhä tärkeämmäksi muodostuu se, kuinka luotettavasti ja tehokkaasti data saadaan muutettua hyödylliseksi informaatioksi. Tutkimusryhmässämme tutkitaan signaalinkäsittelymenetelmiä, joiden … Jatka artikkeliin Signaali, kohina ja pari muuttujaa

Advanced Wireless Biotelemetry Systems
for Human Healthcare 

5.11.2021/Text: Nikta Pournoori

Nikta Pournoori

The more obscure a problem is, the more I am encouraged to break it. This attitude has led me to continuously strive to acquire the knowledge, skills, experience and expertise of more advanced and unknown sciences and technologies to the extent that I have been able to overcome every obstacle in my academic life and earn higher degrees of education. In this path, to complete my doctoral studies, I had the great opportunity to join the well-known and well-organized WISE-research group in Tampere University, where they are working on improving the quality of life with a new generation of intra-body sensing technologies for disease treatment and health and also working on field of Human SensorNet system.

Overview and aim of my research topic

In recent years, improving human life quality, enhancing life expectancy and the consequent increasing in aging population has made widespread concerns about chronic diseases. In this context, there has been growing researches on biomedical telemetry systems with the respect of advancements in wireless communication techniques and medical technologies, which lead to make life easy and ensure human healthcare comfort at home and at work.

In this sense, my principal motivation to continue my research as my doctoral studies is designing , developing and evaluation a wireless biotelemetry system aimed at the development of the chronic power source using radio frequency (RF) energy harvesting technique and the wireless power transfer (WPT) technology to energize deep implanted micro sensors in different nodes of human body; for non-invasive monitoring the physiological parameters for the diagnostic and therapeutic purposes over a long-term.

Science footprint in my life

My PhD studies opened a new chapter of academic and working experiences in my life, such as international collaboration with the knowledgeable and expertized research group, giving presentations in international conferences to large audiences, and excellent communication skills with diverse people gained through my experience as a teaching assistant. All these effective experiences have helped me to set out on this exciting and challenging path and fulfill my ambition to be a productive researcher.

Read more:
https://www.researchgate.net/profile/Nikta_Pournoori
https://tutcris.tut.fi/portal/en/persons/nikta-pournoori(c115fe68-4450-4ebe-94c3-c81934563521)/publications.html

Nikta Pournoori from the University of Tampere received a 5000 € encouragement grant from Finnish Foundation for Technology Promotion to conduct the research with the title of "Advanced Wireless Biotelemetry Systems for Human Healthcare" in 2019.

Uusimmat artikkelit

Monimutkaisen projektin johtaminen vaatii systemaattista yhteen hiileen puhaltamista

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 22.9.2022

Monimutkaisen projektin johtaminen vaatii systemaattista yhteen hiileen puhaltamista 22.9.2022/Teksti: Laura Saukko Lehdistössä olemme usein saaneet lukea esimerkiksi suurten infrastruktuuri- tai rakennusprojektien kustannusten karkaamisesta ja muista epäkohdista projektien toteutuksissa. Tiedetään, että projektin toimijoiden välisen yhteistoiminnan avulla saavutetaan huomattavasti aiempaa parempia lopputuloksia. Käytännön askelmerkeissä siihen, kuinka sujuvaan yhteistoimintaan päästään, on kuitenkin vielä selvitettävää. Väitöstutkimuksessani pureuduin niihin konkreettisiin … Jatka artikkeliin Monimutkaisen projektin johtaminen vaatii systemaattista yhteen hiileen puhaltamista

Stacked Cell Culture Platform: A Step Closer to Biologically Relevant in vitro Studies

Kirjoittajalta Marianna / 6.9.2022

Stacked Cell Culture Platform: A Step Closer to Biologically Relevant in vitro Studies  6.9.2022/Text: Diosangeles Soto Veliz Traditional cell culture platforms consist mostly of flat plastic surfaces. However, the real cellular environment is far from uniform. Cells grow naturally on various kind of surfaces: smooth, fibrous, soft, hard, porous, and all kinds of variations found … Jatka artikkeliin Stacked Cell Culture Platform: A Step Closer to Biologically Relevant in vitro Studies

Signaali, kohina ja pari muuttujaa

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 2.9.2022

Signaali, kohina ja pari muuttujaa  2.9.2022/Teksti: Elias Raninen Datan määrä on kasvanut voimakkaasti viimeisen vuosikymmenen aikana. On arvioitu, että määrällisesti merkittävin osa kaikesta maailman datasta on luotu ihan viimeisten muutamien vuosien aikana. Samalla kun datan määrä jatkaa kasvuaan, yhä tärkeämmäksi muodostuu se, kuinka luotettavasti ja tehokkaasti data saadaan muutettua hyödylliseksi informaatioksi. Tutkimusryhmässämme tutkitaan signaalinkäsittelymenetelmiä, joiden … Jatka artikkeliin Signaali, kohina ja pari muuttujaa

Valoa voidaan käyttää nopeampaan tietotekniikkaan, mutta valmistuksessa maltti on valttia

25.8.2021/Teksti: Heidi Tuorila

Heidi Tuorila

Seitinohuet valojohteet kuljettavat tietoa

Työskentelen valosignaaleja käsittelevän puolijohdeteknologian parissa, monesti sekä näkymättömien, että lähes näkymättömien asioiden ja ilmiöiden äärellä. Tämä teknologia on nykyisten tietokoneiden sähkösignaaleilla toimivien keskusyksiköiden jälkeläinen, jolla on mahdollisuudet edeltäjäänsä monipuolisempiin ja nopeampiin sovelluksiin. Koska ymmärrettävästi tietotekniset laitteet halutaan pakata aina vain pienempiin ja pienempiin paketteihin, on seurauksena laitteen muodostavien komponenttien pieneneminen. Kehitettävien komponenttien mitat lasketaan mikro- ja nanometreissä. Havainnollistavana mittatikkuna voidaan käyttää hämähäkinseittiä, joka on noin 1-3 mikrometriä paksua, eli tuhannesosa millimetristä. Oma työni käsittelee rakenteita, jotka pyörivät yhden mikrometrin molemmin puolin. Siis seitinohuita rakenteita. Tämä luo aivan oman haasteensa tutkimukselle.
Tutkimukseni keskittyy kehittämään menetelmiä, jotka mahdollistavat kahdesta eri materiaalista valmistettujen puolijohdekomponenttien yhdistämisen toisiinsa mikrometrin kymmenesosan tarkkuudella. Tämä on tärkeää, koska kehittämäni valoa tuottavat sirut tuottavat tietoa kuljettavan signaalin, joka syötetään piistä valmistettuun tiedonkäsittelyalustaan, jolla voidaan tietokoneen elektronistenpiirien tapaan käsitellä tietoa. Valmistuksessa yksi suurimmista haasteista on onnistua kohdistamaan pienen pienet valokaavat niin, että valoa ei valu hukkaan.

Kärsivällinen huuhtoo kultahippuja hiekkakasasta

Tutkimus on monesti yksitoikkoista puurtamista alituisesti ilmenevien uusien ongelmien parissa. Kun astutaan ennen tekemättömien ja kokemattomien aluevaltausten piiriin, lähes poikkeuksetta vaaditaan lukuisia yritys-erehdys -kierroksia ennen kuin mitään toimivaa saadaan aikaan. Tutkimus kasvattaa kärsivälliseksi. Samalla itse koen suurimman oppini kuluneen vuoden aikana koskevan juuri tätä: kuinka seulomme kultahipun kottikärryllisestä hiekkaa. Arkisen puurtamisen lomassa kimmeltäviä hippuja ovat ne hetket, kun kärsivällisesti kerätyt huomiot lukuisien kokeilujen tuloksena synnyttävät uuden oivalluksen. Nämä oivallukset ovat monesti pieniä, mutta kasautuessaan niistä vähitellen rakentuu jotain suurempaa. Työn ulottuessa monesti useiden vuosien varrelle, juuri nämä pienet oivalluksenhiput ovat niitä tärkeimpiä, jotka motivoivat kaivamaan yhä syvemmälle.
Suurimpia voitonhetkiäni kuluneen vuoden aikana ovat olleet omalla tavallaan piskuiset, mutta työn onnistumisen kannalta tärkeät löydöt: kuinka poistetaan valmistusprosessin aikana syntynyt ylimääräinen ”lika”kerros, mikä prosessikaasu aiheuttaa vähiten näytteeseen pienimmät vauriot. Monien näiden kaltaisten löytöjen takana on huolellinen havainnointi ja dokumentaatio. Jotta voimme havaita erilaisten muuttujien vaikutukset, tarkka havainnointi on välttämätöntä. Kun tarkasteltavien yksityiskohtien määrä kasvaa riittävän suureksi, tämä lähes itsestäänselvyydeltä kuulostava ajatus alkaa helposti katoamaan hiekanjyvien mereen. Vielä vaikeammaksi työn tekee se, että kaikki kultahiput eivät ole silmin havaittavissa, tai edes parhaimmilla mikroskoopeilla.
Kuluneena vuonna monet näkyvät ja näkymättömät kultahiput ovat olleet mukana muodostamassa kehittyneempiä valmistusprosesseja, jotka mahdollistavat seitinhienojen valoa tuottavien rakenteiden valmistamisen ja yhdistämisen tiedonkäsittelypiireille.

Heidi Tuorila työskentelee tohtorikoulutettavana Tampereen yliopistossa Optoelektroniikan tutkimuskeskuksessa. Tuorila sai säätiön kannustusapurahan vuonna 2020.

Uusimmat artikkelit

Monimutkaisen projektin johtaminen vaatii systemaattista yhteen hiileen puhaltamista

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 22.9.2022

Monimutkaisen projektin johtaminen vaatii systemaattista yhteen hiileen puhaltamista 22.9.2022/Teksti: Laura Saukko Lehdistössä olemme usein saaneet lukea esimerkiksi suurten infrastruktuuri- tai rakennusprojektien kustannusten karkaamisesta ja muista epäkohdista projektien toteutuksissa. Tiedetään, että projektin toimijoiden välisen yhteistoiminnan avulla saavutetaan huomattavasti aiempaa parempia lopputuloksia. Käytännön askelmerkeissä siihen, kuinka sujuvaan yhteistoimintaan päästään, on kuitenkin vielä selvitettävää. Väitöstutkimuksessani pureuduin niihin konkreettisiin … Jatka artikkeliin Monimutkaisen projektin johtaminen vaatii systemaattista yhteen hiileen puhaltamista

Stacked Cell Culture Platform: A Step Closer to Biologically Relevant in vitro Studies

Kirjoittajalta Marianna / 6.9.2022

Stacked Cell Culture Platform: A Step Closer to Biologically Relevant in vitro Studies  6.9.2022/Text: Diosangeles Soto Veliz Traditional cell culture platforms consist mostly of flat plastic surfaces. However, the real cellular environment is far from uniform. Cells grow naturally on various kind of surfaces: smooth, fibrous, soft, hard, porous, and all kinds of variations found … Jatka artikkeliin Stacked Cell Culture Platform: A Step Closer to Biologically Relevant in vitro Studies

Signaali, kohina ja pari muuttujaa

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 2.9.2022

Signaali, kohina ja pari muuttujaa  2.9.2022/Teksti: Elias Raninen Datan määrä on kasvanut voimakkaasti viimeisen vuosikymmenen aikana. On arvioitu, että määrällisesti merkittävin osa kaikesta maailman datasta on luotu ihan viimeisten muutamien vuosien aikana. Samalla kun datan määrä jatkaa kasvuaan, yhä tärkeämmäksi muodostuu se, kuinka luotettavasti ja tehokkaasti data saadaan muutettua hyödylliseksi informaatioksi. Tutkimusryhmässämme tutkitaan signaalinkäsittelymenetelmiä, joiden … Jatka artikkeliin Signaali, kohina ja pari muuttujaa

Performance Measurement and Management in the digital era

8.6.2021/Text: Mina Nasiri

mina nasiri 2

Digital technologies have improved business operations through advanced connectivity, easy access to information, and integrated activities, which all of them create many opportunities for digital innovation. Because of the complex nature of digital technologies and the key role of digital technologies in digital innovation, managing digital innovation is challenging. Therefore, there is a need for new capabilities and strategies to manage digital innovation. Furthermore, it is necessary to investigate on the way to manage digital innovation by using digital-related capabilities, and digital business strategies. This research used managers’ perception reported data collected through survey questionnaire of 280 SMEs, who operate both in service and manufacturing industries in Finland. The results of the study showed that companies need both digital-related-capabilities and digital business strategies for management of digital innovation.

Managing Digital Innovation through digital-related-capabilities

Digital innovation defined as creating both market offerings and business processes using digital technologies. The results of the study determined digital-related capabilities in terms of human, collaboration, technical, and innovation as the influential capabilities to manage digital innovation. The results of the study revealed that innovation capability plays an important role in managing digital innovation. In other words, managers of the SMEs can enhance the possibility for better management of digital innovation by improving the innovation capabilities at their companies.

Managing Digital Innovation through digital business strategies

In addition to digital-related-capabilities, there is a need for digital business strategies to manage digital innovation. The result of the study showed that to effectively manage digital innovation, there is a need for digital business strategies. Furthermore, to realize digital business strategies, two determinant elements such managerial and operational capabilities are necessary. Moreover, the results of the study revealed that managers of the SMEs can improve their ability to effectively manage digital innovation by enhancing operational capabilities, as one of the determinants of digital business strategies. The findings will support managers to search for opportunities to create new digital products and services while identifying which capabilities enable firms to realize digital business strategies.

Mina Nasiri received an encouragement grant from The Finnish Foundation for Technology Promotion in 2019. She received her PhD from the LUT University in 2021.

Uusimmat artikkelit

Monimutkaisen projektin johtaminen vaatii systemaattista yhteen hiileen puhaltamista

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 22.9.2022

Monimutkaisen projektin johtaminen vaatii systemaattista yhteen hiileen puhaltamista 22.9.2022/Teksti: Laura Saukko Lehdistössä olemme usein saaneet lukea esimerkiksi suurten infrastruktuuri- tai rakennusprojektien kustannusten karkaamisesta ja muista epäkohdista projektien toteutuksissa. Tiedetään, että projektin toimijoiden välisen yhteistoiminnan avulla saavutetaan huomattavasti aiempaa parempia lopputuloksia. Käytännön askelmerkeissä siihen, kuinka sujuvaan yhteistoimintaan päästään, on kuitenkin vielä selvitettävää. Väitöstutkimuksessani pureuduin niihin konkreettisiin … Jatka artikkeliin Monimutkaisen projektin johtaminen vaatii systemaattista yhteen hiileen puhaltamista

Stacked Cell Culture Platform: A Step Closer to Biologically Relevant in vitro Studies

Kirjoittajalta Marianna / 6.9.2022

Stacked Cell Culture Platform: A Step Closer to Biologically Relevant in vitro Studies  6.9.2022/Text: Diosangeles Soto Veliz Traditional cell culture platforms consist mostly of flat plastic surfaces. However, the real cellular environment is far from uniform. Cells grow naturally on various kind of surfaces: smooth, fibrous, soft, hard, porous, and all kinds of variations found … Jatka artikkeliin Stacked Cell Culture Platform: A Step Closer to Biologically Relevant in vitro Studies

Signaali, kohina ja pari muuttujaa

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 2.9.2022

Signaali, kohina ja pari muuttujaa  2.9.2022/Teksti: Elias Raninen Datan määrä on kasvanut voimakkaasti viimeisen vuosikymmenen aikana. On arvioitu, että määrällisesti merkittävin osa kaikesta maailman datasta on luotu ihan viimeisten muutamien vuosien aikana. Samalla kun datan määrä jatkaa kasvuaan, yhä tärkeämmäksi muodostuu se, kuinka luotettavasti ja tehokkaasti data saadaan muutettua hyödylliseksi informaatioksi. Tutkimusryhmässämme tutkitaan signaalinkäsittelymenetelmiä, joiden … Jatka artikkeliin Signaali, kohina ja pari muuttujaa

Tekniikan edistämissäätiön vuoden nuori tutkija rakentaa kvanttitietokonetta ja vuoden opettaja motivoi matemaattisen optimoinnin maailmaan

24.5.2021

Govenius + Oliveira

Tekniikan edistämissäätiö palkitsee vuosittain opetustyössään menestyneen tekniikan osaajan sekä alan nuoren tutkijan. Tänä vuonna 10 000 euron palkinnot menivät VTT:n tutkijalle ja Aalto-yliopiston professorille. Vuoden nuori tutkija on tekniikan tohtori Joonas Govenius ja vuoden opettaja matematiikan ja operaatiotutkimuksen professori Fabricio Oliveira.

Tavoitteena tehokas kvanttitietokone 

Joonas Govenius, 34, tutkii, miten mahdollisimman tehokkaita kvanttitietokoneita olisi mahdollista rakentaa. Tutkimuskohteena ovat suprajohteet, eli vastuksettomat metallit, joista on lupaavia tuloksia kvanttitietokoneen materiaalina.

Goveniuksen kiinnostus kvanttifysiikkaa kohtaan syntyi kandidaatin opinnoista Yhdysvalloissa Princetonin yliopistossa. Siellä juuri professorina aloittanut Andrew Houck sai Goveniuksen kiinnostumaan kvanttitietokoneista.

Nyt, yli kymmenen vuotta myöhemmin, Govenius on ehtinyt työskennellä myös Sveitsissä ja väitellä Aalto-yliopistosta tekniikan tohtoriksi.

Goveniusta kiehtoo fysiikan ja käytännön sovellusten yhdistäminen.

“On hienoa työskennellä teknologian parissa ja tutkia asiaa, joka voi oikeasti vaikuttaa ihmisten arkeen vuosikymmenien päästä. Tietokoneen keksijät eivät varmasti olisi osanneet kuvitella 40-luvulla, mihin kaikkeen laitteita käytetään nykypäivänä”, Govenius kuvailee.

Goveniuksen ja hänen tutkimusryhmänsä tavoitteena on komponentteja suurempiin kvanttitietokoneisiin, jotka voisivat oikeasti laskea asioita, joihin perinteinen tietokone ei pysty. Työ saa suuria harppauksia tulevina vuosina, kun Teknologian tutkimuskeskus VTT ja start-up yritys IQM:n kvanttitietokone valmistuu ensi vuoden alussa, ja suurempitehoinen versio parin vuoden kuluttua.

Juuri työ suomalaisen kvanttitietokoneen parissa toi Goveniukselle vuoden nuoren tutkijan palkinnon.

”Vuoden nuoren tutkijan ehdokasasettelu oli tänä vuonna poikkeuksellisen korkea. Valinta painottui Joonas Goveniukseen, sillä hänen huipputason tutkimuksensa on osaltaan rakentamassa suomalaista kvanttitietokoneen ympärille keskittyvää tutkimusekosysteemiä”, Tekniikan edistämissäätiön hallituksen puheenjohtaja Johanna Lamminen sanoo.

Monimutkainen aihe tutuksi vuorovaikutuksen ja tosielämän esimerkkien avulla

Aalto-yliopiston professori Fabricio Oliveira, 35, opettaa tekniikan opiskelijoille matemaattista optimointia. Tavoitteena on optimoida minkä tahansa järjestelmän toimintaa esimerkiksi taloudellisesti tai ympäristövaikutuksiltaan mahdollisimman tehokkaasti matemaattisen mallinnuksen avulla.

Oliveiran opettamien kurssien teemat ovat tunnettuja yhtenä systeemi- ja operaatiotutkimuksen vaikeimmista. Opiskelijat kuitenkin kehuvat hänen tapaansa tuoda monimutkaiset tekniset teemat lähelle arkielämää: kurssilla mallintamista ja optimointia opiskellaan tosielämän esimerkkien kautta. Vuorovaikutteinen ja energinen opetus saavat opiskelijat kiinnostumaan aiheesta.

Vuoden opettaja -palkinto jaettiin tänä vuonna ensimmäistä kertaa kansainväliselle tekniikan osaajalle.

”Poikkeuksellinen vuosi näkyi myös Hyvän opettajan ehdokasasettelussa. Fabricio Oliveira sai opiskelijoilta kiitosta siitä, miten hienosti hän on onnistunut järjestämään opetuksen myös etäaikana. Säätiön apurahansaajissa kansainväliset osaajat ovat jo useita vuosia olleet isossa roolissa. On hienoa nähdä, että nämä kansainväliset rekrytoinnit näkyvät myönteisesti myös opetuksessa”, Lamminen sanoo.

Oliveiran mukaan kulunut vuosi ja Vuoden opettaja -palkinto ovat erinomainen tilaisuus miettiä, mikä opetuksessa on onnistunut, ja mitä voisi vielä kehittää.

“Uskon, että voimme tulevaisuudessa yhdistää etä- ja lähiopetuksen parhaat palat. Itse en aio luopua luentovideoista, joiden avulla opiskelija voi opiskella omassa tahdissaan. Kasvokkaista tapaamista ei kuitenkaan voita mikään – luentosalissa huomaa heti opiskelijoiden ilmeistä, menikö selitys aivan ohi”, Oliveira sanoo.

Oliveira on huomannut eroja opetuksessa maiden välillä työskenneltyään Suomessa, Brasiliassa, Yhdysvalloissa ja Australiassa. Suomessa opiskelijoita on välillä haastava saada keskustelemaan, sillä he ovat tottuneet reflektoimaan oppimaansa rauhassa. Toisaalta peruskoulun korkea taso näkyy luentosaleissa.

“Opiskelijat ovat opiskelijoita maasta riippumatta. Suomessa on kuitenkin ollut todella hienoa nähdä, kuinka korkea tietotaso opiskelijoilla on jo ennen yliopisto-opintoja”, Oliveira sanoo.

Lisätietoa: 

Tekniikan tohtori Joonas Govenius, VTT

+358 40 189 8624

joonas.govenius@vtt.fi

Professori Fabricio Oliveira, Aalto-yliopisto

+358 40 489 0080

fabricio.oliveira@aalto.fi

Johanna Lamminen, Tekniikan edistämissäätiön hallituksen puheenjohtaja

yhteydenotot: johdon assistentti Nathalie Vaittinen, nathalie.vaittinen@gasum.com

Uusimmat artikkelit

Tekniikan edistämissäätiö jakoi yli 600 000 euroa tekniikan alan tutkimukseen 

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 27.6.2022

Tekniikan edistämissäätiö jakoi yli 600 000 euroa tekniikan alan tutkimukseen 27.6.2022 Apurahaa sai 80 lahjakasta tutkijaa, jotka pyrkivät ratkaisemaan tulevaisuuden haasteita teknologialla. Hakemuksissa korostui tänä vuonna kestävä kehitys ja terveysteknologian innovaatiot. Tekniikan edistämissäätiö tukee tutkimusta, joka edistää teollisuuden uudistamista, älykkäämmän arjen, puhtaammaan maailman ja terveemmän elämän tekniikkaa. Tänä keväänä säätiö myönsi 624 000 apurahoja euroa. … Jatka artikkeliin Tekniikan edistämissäätiö jakoi yli 600 000 euroa tekniikan alan tutkimukseen 

TES jakoi kaksi Vuoden nuori tutkija -palkintoa ja Vuoden opettajan -tunnustuksen

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 27.6.2022

TES jakoi kaksi Vuoden nuori tutkija -palkintoa ja Vuoden opettajan -tunnustuksen 27.6.2022 Vuoden nuoret tutkijat ovat Konstantinos Daskalakis Turun yliopistosta ja Onel Alcaraz Lopez Oulun yliopistosta. Vuoden opettaja taas on Minna Leppänen Tampereen yliopistosta.  Tänä vuonna vuoden nuori tutkija -hakemusten taso oli niin korkea, että TES päätti jakaa ensimmäistä kertaa kaksi 10 000 euron palkintoa. … Jatka artikkeliin TES jakoi kaksi Vuoden nuori tutkija -palkintoa ja Vuoden opettajan -tunnustuksen

Apurahat 2022

Kirjoittajalta Marianna / 19.11.2021

Tekniikan edistämissäätiön apurahat 2022 Säätiö myöntää apurahoja tekniikan alan tutkimukseen erityisesti tohtoriopiskelijoille. Apurahojen jaossa huomiota kiinnitetään tutkimuksen laadun lisäksi sen uutuusarvoon sekä uusia innovaatioita ja elinkeinoelämän uudistumista tukevaan vaikutukseen. Säätiö haluaa kannustaa suomalaisia tohtoriopiskelijoita kansainvälistymään ja ulkomailla opiskeluun. Säätiö myöntää apurahoja myös ulkomaisille, ei Suomessa väitelleille post doc -tutkijoille, jotka tulevat työskentelemään suomalaisessa yliopistossa. Post-doc-tutkijalla … Jatka artikkeliin Apurahat 2022

Tekniikan edistämissäätiö tuki tekniikan tutkimusta 598 900 eurolla – hakemuksissa korostuivat tulevaisuuden haasteet ja kansainväliset osaajat

24.5.2021

thisisengineering-raeng-CnDBjaddRWs-unsplash

Apurahaa sai 80 lahjakasta tutkijaa, jotka pyrkivät ratkaisemaan tulevaisuuden haasteita teknologialla. 

Tekniikan edistämissäätiö tukee tutkimusta, joka edistää teollisuuden uudistamista, älykkäämmän arjen, puhtaammaan maailman ja terveemmän elämän tekniikkaa. Teemat näkyvät myös apurahansaajien tutkimusaiheissa.

Yksi kahdeksastakymmenestä apurahan saajasta on Oulun yliopiston väitöskirjatutkija Hanna Kemppi. Kemppi tutkii, miten rustovaurioita voi korjata biomateriaaleilla kudosteknologian avulla.

Rustovauriot ovat yleisiä iästä riippumatta. Rusto korjaa huonosti itseään. Siksi teknologisesti soluihin lisätyt biomateriaalit voisivat olla mullistava teknologia rustovaurioiden hoitoon.

“Terveysteknologian parissa tehty tutkimus on hyvä esimerkki siitä, miten tekniikan osaamisella voidaan parantaa elämänlaatua”, Tekniikan edistämissäätiön toimitusjohtaja Antti Aarnio sanoo.

Danielle Bansfield puolestaan selvittää väitöskirjassaan, miten teollisista jätevesistä voitaisiin ottaa ravinteita talteen. Tavoitteena on erottaa ravinteet esimerkiksi biokaasun tai juuston valmistuksen sivutuotteena tulevasta vedestä, jotta ravinteita voidaan hyödyntää kiertotalouden mukaisesti uudelleen.

Aalto-yliopiston väitöskirjatutkija aikoo hyödyntää Gasumin rahaston kannustusrahan välineiden hankkimiseen ja kokeiden tekemiseen.

“Bansfield on saanut Gasumin rahaston apurahan jo kolmena vuonna peräkkäin. On etuoikeus päästä tukemaan nuorta tutkijaa, joka tekee rahastomme kannalta kiinnostavaa tutkimusta ja etenee hienosti aikataulussa”, Gasumin toimitusjohtaja ja Tekniikan edistämissäätiön hallituksen puheenjohtaja Johanna Lamminen sanoo.

Kansainvälisiä huippuosaajia Suomeen 

Apurahoilla kannustetaan lahjakkaita nuoria tutkijoita eteenpäin urallaan ja palkitaan alansa parhaimmistoa. Tekniikan edistämissäätiön tavoitteena on, että Suomi kouluttaa maailman parhaat tekniikan osaajat.

“Tänä vuonna huomiota herätti erityisesti aikaisempaakin suurempi kansainvälisten osaajien määrä apurahojen saajissa. On hienoa huomata, kuinka Suomeen on onnistuttu houkuttelemaan kansainvälisiä huippuosaajia. Teknologian osaajien avulla tuetaan Suomen kilpailukykyä ja rakennetaan tulevaisuuden yhteiskuntaa”, Aarnio sanoo.

TES apurahat kevät 2021

Uusimmat artikkelit

Tekniikan edistämissäätiö jakoi yli 600 000 euroa tekniikan alan tutkimukseen 

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 27.6.2022

Tekniikan edistämissäätiö jakoi yli 600 000 euroa tekniikan alan tutkimukseen 27.6.2022 Apurahaa sai 80 lahjakasta tutkijaa, jotka pyrkivät ratkaisemaan tulevaisuuden haasteita teknologialla. Hakemuksissa korostui tänä vuonna kestävä kehitys ja terveysteknologian innovaatiot. Tekniikan edistämissäätiö tukee tutkimusta, joka edistää teollisuuden uudistamista, älykkäämmän arjen, puhtaammaan maailman ja terveemmän elämän tekniikkaa. Tänä keväänä säätiö myönsi 624 000 apurahoja euroa. … Jatka artikkeliin Tekniikan edistämissäätiö jakoi yli 600 000 euroa tekniikan alan tutkimukseen 

TES jakoi kaksi Vuoden nuori tutkija -palkintoa ja Vuoden opettajan -tunnustuksen

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 27.6.2022

TES jakoi kaksi Vuoden nuori tutkija -palkintoa ja Vuoden opettajan -tunnustuksen 27.6.2022 Vuoden nuoret tutkijat ovat Konstantinos Daskalakis Turun yliopistosta ja Onel Alcaraz Lopez Oulun yliopistosta. Vuoden opettaja taas on Minna Leppänen Tampereen yliopistosta.  Tänä vuonna vuoden nuori tutkija -hakemusten taso oli niin korkea, että TES päätti jakaa ensimmäistä kertaa kaksi 10 000 euron palkintoa. … Jatka artikkeliin TES jakoi kaksi Vuoden nuori tutkija -palkintoa ja Vuoden opettajan -tunnustuksen

Apurahat 2022

Kirjoittajalta Marianna / 19.11.2021

Tekniikan edistämissäätiön apurahat 2022 Säätiö myöntää apurahoja tekniikan alan tutkimukseen erityisesti tohtoriopiskelijoille. Apurahojen jaossa huomiota kiinnitetään tutkimuksen laadun lisäksi sen uutuusarvoon sekä uusia innovaatioita ja elinkeinoelämän uudistumista tukevaan vaikutukseen. Säätiö haluaa kannustaa suomalaisia tohtoriopiskelijoita kansainvälistymään ja ulkomailla opiskeluun. Säätiö myöntää apurahoja myös ulkomaisille, ei Suomessa väitelleille post doc -tutkijoille, jotka tulevat työskentelemään suomalaisessa yliopistossa. Post-doc-tutkijalla … Jatka artikkeliin Apurahat 2022

Onko kaksiulotteisista materiaaleista ratkaisuksi tulevaisuuden mikroelektroniikan haasteisiin?

18.5.2021/Text: Miika Mattinen

25990af4cd918cc77f3421b1bd62c4b5

Mikroelektroniikka arjessa: nyt ja tulevaisuudessa

Mikroelektroniikan 1960-luvulta alkanut voittokulku on muokannut arkielämäämme lukuisin tavoin. Ilman mikroelektroniikkaa nykyisistä tietokoneista ja mobiililaitteista sekä internetistä ja sosiaalisesta mediasta voisimme vain haaveilla. Esimerkkinä uusista, kehitteillä olevista mikroelektroniikan sovelluksista on esineiden internet, jonka avulla voimme saada jatkuvasti yhteyden vaikka autoomme, lämpöpattereihimme, tai kotimme turvallisuutta valvoviin kameroihin – missä vain, milloin vain. Toisaalta mikroelektroniikan jatkuvasti lisääntyvä laskentateho mahdollistaa esimerkiksi laajennetun todellisuuden, jossa pyritään yhdistämään omien aistiemme ja teknologian parhaat puolet, sekä tekoälyn käytön lukuisissa sovellutuksissa lääkekehityksestä itseajaviin autoihin ja lentokoneisiin.

Kaksiulotteiset materiaalit – laboratoriosta teollisuuteen suomalaisen ALD-teknologian avulla?

Tulevaisuuden mikroelektroniikkasovellukset tarvitsevat läpimurtoja uusien materiaalien kehittämisessä sekä niiden valmistamisessa. Tutkimani kaksiulotteiset (2D) materiaalit ovat 2010-luvulla herättäneet suurta mielenkiintoa niin yliopistoissa kuin teollisuudessa niiden erinomaisten ominaisuuksien ansiosta. Näitä äärimmäisen ohuita materiaaleja voidaan käyttää vain yhden tai muutaman atomikerroksen paksuisina, siis sata tuhatta kertaa hiusta ohuempina, minkä ansiosta yksittäisestä elektroniikan komponentista voidaan tehdä entistäkin pienempi. Pienestä koostaan huolimatta – tai oikeastaan juuri sen vuoksi – suurena haasteena on 2D-materiaalien valmistus teollisuuteen soveltuvilla menetelmillä. Käyttämäni Suomessa kehitetty atomikerroskasvatusmenetelmä (ALD) mahdollistaa äärimmäisen hyvälaatuisten atomitason pinnoitteiden, ohutkalvojen, valmistamisen. ALD on jo useiden eri teollisuudenalojen käytössä, ja Suomessa on vahvaa osaamista niin ALD-kemian tutkimuksesta yliopistoissa kuin ALD-laitteistojen valmistamisesta sekä ALD-teknologian hyödyntämisestä erilaisissa sovelluksissa.

Lähdeaineista ohutkalvoihin ja sovelluksiin

Suurimpana tavoitteena tutkimuksessani on ollut erilaisten 2D-materiaalien valmistamiseen sopivien kemikaalien eli lähdeaineiden etsiminen. Tässä onkin onnistuttu mukavasti, sillä väitöskirjassani kehitin uudet ALD-prosessit viidelle puolijohtavalle 2D-materiaalille (HfS2, MoS2, SnS2, ZrS2 ja WS2). Näistä HfS2:lle ja ZrS2:lle kehitetyt prosessit olivat maailman ensimmäisiä. Lisäksi yhteistyökumppanien kanssa olemme osoittaneet, että materiaaleja voidaan käyttää transistoreissa ja valoilmaisimissa – molemmat tärkeitä elektroniikan komponentteja. Mielenkiintoisinta onkin ollut se, että olen saanut olla mukana koko materiaalinkehitysprosessissa uusien kemikaalien kehittämisestä kalvojen valmistamiseen ja sovelluskokeiden tekemiseen. Hienoa on ollut nähdä myös mielenkiinto tukimusta kohtaan niin tiedeyhteisössä kuin alan yritystenkin puolelta.

Miika Mattinen sai säätiön kannustusapurahan vuonna 2019. Mattinen väitteli tohtoriksi Helsingin yliopistossa huhtikuussa 2020.

Uusimmat artikkelit

Monimutkaisen projektin johtaminen vaatii systemaattista yhteen hiileen puhaltamista

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 22.9.2022

Monimutkaisen projektin johtaminen vaatii systemaattista yhteen hiileen puhaltamista 22.9.2022/Teksti: Laura Saukko Lehdistössä olemme usein saaneet lukea esimerkiksi suurten infrastruktuuri- tai rakennusprojektien kustannusten karkaamisesta ja muista epäkohdista projektien toteutuksissa. Tiedetään, että projektin toimijoiden välisen yhteistoiminnan avulla saavutetaan huomattavasti aiempaa parempia lopputuloksia. Käytännön askelmerkeissä siihen, kuinka sujuvaan yhteistoimintaan päästään, on kuitenkin vielä selvitettävää. Väitöstutkimuksessani pureuduin niihin konkreettisiin … Jatka artikkeliin Monimutkaisen projektin johtaminen vaatii systemaattista yhteen hiileen puhaltamista

Stacked Cell Culture Platform: A Step Closer to Biologically Relevant in vitro Studies

Kirjoittajalta Marianna / 6.9.2022

Stacked Cell Culture Platform: A Step Closer to Biologically Relevant in vitro Studies  6.9.2022/Text: Diosangeles Soto Veliz Traditional cell culture platforms consist mostly of flat plastic surfaces. However, the real cellular environment is far from uniform. Cells grow naturally on various kind of surfaces: smooth, fibrous, soft, hard, porous, and all kinds of variations found … Jatka artikkeliin Stacked Cell Culture Platform: A Step Closer to Biologically Relevant in vitro Studies

Signaali, kohina ja pari muuttujaa

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 2.9.2022

Signaali, kohina ja pari muuttujaa  2.9.2022/Teksti: Elias Raninen Datan määrä on kasvanut voimakkaasti viimeisen vuosikymmenen aikana. On arvioitu, että määrällisesti merkittävin osa kaikesta maailman datasta on luotu ihan viimeisten muutamien vuosien aikana. Samalla kun datan määrä jatkaa kasvuaan, yhä tärkeämmäksi muodostuu se, kuinka luotettavasti ja tehokkaasti data saadaan muutettua hyödylliseksi informaatioksi. Tutkimusryhmässämme tutkitaan signaalinkäsittelymenetelmiä, joiden … Jatka artikkeliin Signaali, kohina ja pari muuttujaa

Ravinteiden talteenottoa Australian auringon alla

22.4.2021/Teksti: Veera Koskue

Veera Koskue

Jos olet lainkaan kuin minä, rakastat ruokaa. Kuka tahansa ystävistäni todennäköisesti kertoisi sinulle, että minulla on aina nälkä eikä ole olemassa ruokalajia, josta en pitäisi. Sen takia minusta on erityisen mielenkiintoista ja palkitsevaa päästä tekemään väitöstyötäni entistä kestävämmän ruoantuotannon puolesta tehostamalla maanviljelyssä käytettyjen ravinteiden käyttöä. Kun minulle lisäksi tarjoutui mahdollisuus suorittaa vuosi väitöstyöstäni tutkijavaihdossa Queenslandin yliopistossa Australiassa, en miettinyt kahta kertaa lähteäkö vaiko eikö.

Ravinteiden talteenotto jätevesistä - uhka vai mahdollisuus?

Viime vuosikymmenten räjähdysmäisen väestönkasvun seurauksena koko maapallon väestöä olisi nykypäivänä täysin mahdotonta ruokkia ilman keinotekoisten lannoitteiden käyttöä maataloudessa. Nykyinen lannoitetuotanto sen sijaan ei ole lainkaan kestävää, vaan kuluttaa tarpeettoman paljon niin rajallisia luonnonvaroja kuin energiaakin. Askel kohti kestävämpää ruoantuotantoa olisi kierrättää jo kertaalleen lannoitteina käytetyt ravinteet takaisin maatalouskäyttöön entistä tehokkaammin.

Kun ihmiset syövät maanviljelijöiden tuottamaa ruokaa, suuri osa viljelystuotteisiin sitoutuneista ravinteista kulkee suoraan kehomme läpi. Toisin sanoen huuhtelemme ison osan lannoitteina käytetyistä ravinteista alas vessanpöntöstä, mistä ne kulkeutuvat jätevedenpuhdistamoille ja tarjoavat näin ollen tilaisuuden niiden talteenotolle keskitetysti.

Jätemateriaalista talteen otettujen ravinteiden käyttö ruoantuotannossa on tietysti aihe, joka saattaa kuluttajassa herättää puistatusta ja huolta lannoitteiden turvallisuudesta. Tästä syystä ei riitä, että ravinteiden talteenotto jätevesistä on riittävän tehokasta, vaan myös lopputuotteen turvallisuus pitää selvittää. Omassa tutkimuksessani olen keskittynyt varmistamaan, että jätevedessä esiintyvät lääkeainejäämät eivät päädy tuottamaani ravinnekonsentraattiin.

Elektrokemiallisia edistysaskeleita pandemia-arjesta huolimatta

Tärkeimmät lannoitteina käytetyt ravinteet typpi, kalium ja fosfori esiintyvät jätevesissä ionimuotoisina, eli niillä on joko positiivinen tai negatiivinen varaus. Tätä pystytään hyödyntämään elektrokemiaan perustuvissa talteenottomenetelmissä, joita omassa väitöstyössäni tutkin. Jätevesiliuoksessa varautuneet ravinnehiukkaset saadaan liikkumaan haluttuun suuntaan sähköisen jännitteen avulla. Vastaavasti systeemiin voidaan lisätä positiivisella ja negatiivisella varauksella varustettuja kalvoja, joiden läpi ionit joko pystyvät kulkemaan tai ei, jolloin niiden liikkumista voidaan kontrolloida entistä tarkemmin. Parasta on, että elektrokemialliset menetelmät eivät tyypillisesti vaadi kemikaalilisäyksiä vaan kuluttavat pelkkää sähköenergiaa. Jos tämä sähköenergia tuotetaan uusiutuvilla menetelmillä, elektrokemiallinen ravinteiden talteenotto voi olla hyvin kestävä ratkaisu.

Aiemmat Tampereella suorittamani laboratoriokokeet olivat jo antaneet lupaavia tuloksia, kun tutkijavaihtoni aika koitti. Australian-vuoteni aikana onnistuin kasvattamaan ravinteiden talteenottotehokkuutta noin 50 prosentista lähes 75 prosenttiin. Lisäksi pääsin hyödyntämään lääkeaineanalytiikkaa, jota meillä Tampereella ei ollut valmiina saatavilla.

Oman lisänsä tutkijavaihtovuoteeni toi luonnollisesti myös koko maailmaa vuoden 2020 aikana ravistellut koronapandemia. Vaikka vuoteni Australiassa oli todella erilainen kuin etukäteen odotin, olin loppujen lopuksi todella onnekkaassa asemassa: pystyin jatkamaan laboratoriokokeitani keskeytyksettä samaan aikaan kun kotiyliopistoni Tampereella suljettiin lähes kokonaan parin kuukauden ajaksi. Olen aiemminkin huomannut, että suurin osa niin ammatillisesta kuin henkilökohtaisesta kasvusta tapahtuu tutun ympäristön ja oman mukavuusalueen ulkopuolella, eikä tämäkään kerta ollut poikkeus tuohon sääntöön.

Veera Koskue on tohtorikoulutettava Tampereen yliopistossa, Bio- ja kiertotalouden tutkimusryhmässä. Hän sai vuonna 2019 kannustusapurahan Gasumin rahastolta tutkijavaihtoa varten. 

Uusimmat artikkelit

Monimutkaisen projektin johtaminen vaatii systemaattista yhteen hiileen puhaltamista

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 22.9.2022

Monimutkaisen projektin johtaminen vaatii systemaattista yhteen hiileen puhaltamista 22.9.2022/Teksti: Laura Saukko Lehdistössä olemme usein saaneet lukea esimerkiksi suurten infrastruktuuri- tai rakennusprojektien kustannusten karkaamisesta ja muista epäkohdista projektien toteutuksissa. Tiedetään, että projektin toimijoiden välisen yhteistoiminnan avulla saavutetaan huomattavasti aiempaa parempia lopputuloksia. Käytännön askelmerkeissä siihen, kuinka sujuvaan yhteistoimintaan päästään, on kuitenkin vielä selvitettävää. Väitöstutkimuksessani pureuduin niihin konkreettisiin … Jatka artikkeliin Monimutkaisen projektin johtaminen vaatii systemaattista yhteen hiileen puhaltamista

Stacked Cell Culture Platform: A Step Closer to Biologically Relevant in vitro Studies

Kirjoittajalta Marianna / 6.9.2022

Stacked Cell Culture Platform: A Step Closer to Biologically Relevant in vitro Studies  6.9.2022/Text: Diosangeles Soto Veliz Traditional cell culture platforms consist mostly of flat plastic surfaces. However, the real cellular environment is far from uniform. Cells grow naturally on various kind of surfaces: smooth, fibrous, soft, hard, porous, and all kinds of variations found … Jatka artikkeliin Stacked Cell Culture Platform: A Step Closer to Biologically Relevant in vitro Studies

Signaali, kohina ja pari muuttujaa

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 2.9.2022

Signaali, kohina ja pari muuttujaa  2.9.2022/Teksti: Elias Raninen Datan määrä on kasvanut voimakkaasti viimeisen vuosikymmenen aikana. On arvioitu, että määrällisesti merkittävin osa kaikesta maailman datasta on luotu ihan viimeisten muutamien vuosien aikana. Samalla kun datan määrä jatkaa kasvuaan, yhä tärkeämmäksi muodostuu se, kuinka luotettavasti ja tehokkaasti data saadaan muutettua hyödylliseksi informaatioksi. Tutkimusryhmässämme tutkitaan signaalinkäsittelymenetelmiä, joiden … Jatka artikkeliin Signaali, kohina ja pari muuttujaa