Monitoiminnallisten materiaalien nuori huippututkija ja virtuaalilaboratoriota hyödyntävä opettaja saivat Tekniikan edistämissäätiön palkinnot

Tekniikan edistämissäätiö myönsi vuoden 2020 nuoren tutkijan palkinnon Aalto-yliopiston apulaisprofessori Jaana Vapaavuorelle ja hyvän opettajan palkinnon professori Tuomo Sainiolle Lappeenrannan-Lahden teknillisestä yliopistosta LUTista. Molempien palkintojen suuruus on 10 000 euroa.

Nuori tutkija on monitoiminnallisten materiaalien kehittämisen kärkijoukoissa

Tekniikan tohtori Jaana Vapaavuori johtaa Aalto-yliopistossa Multifunctional Materials Design -tutkimusryhmää. Ryhmän tavoitteena on luoda uusia monitoiminnallisia materiaaleja, eli yhdistää useita eri toiminnallisuuksia yhteen materiaaliin. 

Esimerkiksi nanoselluloosasta voi tulevaisuudessa valmistaa monitoiminnallisia tukirakenteita aurinkokennoille ja muille optoelektroniikan laitteille, kuten led-valoille. Rakenteet tekevät laitteesta kevyemmän, tehokkaamman ja taipuisan. Lisäksi niiden avulla laitteen pinnasta voidaan tehdä vettä hylkivä.

Lisäksi tutkimusryhmä tutkii muun muassa sitä, miten valolla voidaan muuttaa materiaalien rakennetta ja ominaisuuksia. Tutkimuksella on runsaasti sovelluskohteita. Sitä voidaan hyödyntää esimerkiksi erittäin pienten mikropiirien valmistuksessa.

Vapaavuoren työtä ohjaa design-ajattelu sekä resurssien mahdollisimman viisas hyödyntäminen. Monitoiminnallisten materiaalien tuotannossa pitää ottaa huomioon lopputuotteen koko elinkaari, eikä tuotannon tulisi kuluttaa kohtuuttomasti energiaa tai kestämättömiä raaka-aineita.

“Jos voimme lisätä materiaaliin ominaisuuden, joka tekee lopputuotteesta tehokkaamman, se kannattaa toteuttaa. Jos taas uusien ominaisuuksien lisääminen materiaaliin kuluttaa enemmän energiaa kuin mitä lopputuote antaisi, siinä ei ole järkeä”, Vapaavuori sanoo.

Vuonna 1985 syntynyt Vapaavuori on nuoreen ikäänsä nähden saavuttanut merkittäviä tieteellisiä läpimurtoja. Vuonna 2015 hän esimerkiksi kehitti kokonaan uuden menetelmän, jonka avulla mitataan valon vaikutuksia tietynlaisiin polymeerimateriaaleihin. Ilmiötä ei aiemmin oltu kunnolla ymmärretty, minkä vuoksi Vapaavuoren kehittämä menetelmä on kansainvälisesti merkittävä.

”Säätiömme palkitsemat nuoret tutkijat ovat vuodesta toiseen erinomaisia tieteentekijöitä, eikä Jaana Vapaavuori ole poikkeus. Vapaavuoren erityinen ansio on se, että hän on Aalto-yliopiston poikkitieteellisen Materiaalitutkimus-platformin tuleva johtaja. Haastavia ongelmia ratkaistaessa tarvitsemme tämän kaltaisia alustoja, joissa hyödynnetään eri alojen tutkijoiden osaamista”, Tekniikan edistämissäätiön hallituksen puheenjohtaja Johanna Lamminen perustelee nuoren tutkijan valintaa.

Hyvä opettaja vie laboratoriotyöskentelyn verkkoon 

Hyvän opettajan palkinnon säätiö myönsi professori Tuomo Sainiolle. Sainio opettaa LUT-yliopistossa kemiantekniikan koulutusohjelmassa muun muassa reaktiokinetiikkaa, reaktiotekniikkaa sekä kemiallisia erotusmenetelmiä.

Sainio on saanut opiskelijoiltaan runsaasti kiitosta käyttämistään opetusmenetelmistä. Hän käyttää opetuksessa muun muassa virtuaalilaboratorioita eli simulointityökaluja, joiden avulla jäljitellään työskentelyä laboratoriossa.

Yksinkertaisimpia virtuaalilaboratoriotöitä opiskelijat voivat tehdä esimerkiksi Excel-taulukon avulla. Haastavammissa tehtävissä Sainio itse toimii tutkimuslaitoksena, Virtuaalilaboratorio Oy:nä, jonne opiskelijat lähettävät erilaisia toimeksiantoja.

“Virtuaalilaboratorion työntekijöillä on omat persoonallisuutensa, joita hyödynnän palautteen antamisessa. Johtaja antaa ohjeita tiukempaan sävyyn, kun taas teknikko ohjaa eteenpäin rennommalla otteella. Tuotan mittausdatan, jonka pohjalta opiskelijat jatkavat suunnittelua. Tämä pakottaa heidät perustelemaan, miksi asiat tehdään tietyllä tavalla”, Sainio kertoo.

Palautteen antamisen lisäksi Sainio kerää aktiivisesti palautetta opiskelijoiltaan. Hän on rakentanut älypuhelimella käytettävän palautejärjestelmän, jonka avulla opiskelijat pystyvät antamaan opettajalleen palautetta luennoilla reaaliaikaisesti.

“Näen puhelimestani, mikä tunnelma luentosalissa on. Jos palaute on huonoa, keskustelemme siitä ja pidämme ehkä pienen kahvitauon”, Sainio kertoo.

Sainio sai myös Tekniikan edistämissäätiöltä kiitosta halustaan kehittää opetustaan palvelemaan paremmin opiskelijoiden tarpeita.

”Sainio on jopa kirjoittanut tutkimusartikkelin virtuaalilaboratorion käyttöön liittyen. Siinä tutkittiin, miten opiskelijat reagoivat opettajalta saatuihin kommentteihin ja miten kommentit vaikuttivat tehtävien ratkaisemiseen. Tutkimuksesta saadut tulokset ovat auttaneet Sainiota hiomaan opetustaan entistäkin paremmin opiskelijoita tukevaan suuntaan”, hallituksen puheenjohtaja Johanna Lamminen sanoo.

Lisätietoja:

Apulaisprofessori Jaana Vapaavuori, jaana.vapaavuori@aalto.fi (yhteydenotot sähköpostilla)

Professori Tuomo Sainio, 040 357 8683, tuomo.sainio@lut.fi

Johanna Lamminen
Tekniikan edistämissäätiön hallituksen puheenjohtaja
(Yhteydenotot: Henna Walker, johdon assistentti, henna.walker@gasum.com)