Kategoria: Tiede

 

 

Hiilidioksidia vähemmäksi sivuvirtojen hyötykäytöllä

”Tutkin teollisuuden sivuvirtojen ja jätemateriaalien hyötykäyttöä. Käytännössä tutkin siis esimerkiksi miten lentoliikenteestä syntyviä haittamateriaaleja pystytään hyötykäyttämään nykyisen kaatopaikoittamisen sijaan. Teollisuudesta syntyy suuria määriä erilaisia tuhkia ja kuonia, joille etsimme turvallista käyttöä, sillä ne sisältävät usein raskasmetalleja tai muita haittamateriaaleja.

Yksi hyötysovellus on rakennusmateriaalit, joihin tutkimusryhmäni keskittyy. Tässä tutkimuksessa on kaksi näkökulmaa: tiheään asutuissa maissa esimerkiksi lentotuhkan läjittäminen vie paljon tilaa, ja toisaalta etsimme materiaaleja, jotka korvaavat sementin. Sementin tuotannosta syntyy yhtä paljon hiilidioksidipäästöjä kuin lentoliikenteestä, joten sen korvaaminen muilla materiaaleilla olisi yksi keino vähentää haitallisia päästöjä.

Uskon, että ongelma ratkeaa tulevaisuudessa tutkimuksen avulla. Sivuvirtamateriaaleja otetaan käyttöön koko ajan yhä laajemmin ja laajemmin. Kiertotalous on nykyään esillä huomattavasti enemmän kuin aiemmin ja toteutuu jo osittain. Siitä kirjoitetaan mediassa ja jopa yksittäiset bloggaajat ovat alkaneet kiinnittää siihen huomiota viimeisen vuoden aikana. Lisääntynyt huomio näkyy myös tutkimuspuolella, sillä tutkimusryhmänikin on kasvanut ja nykyään töitä on melkein enemmän kuin tekijöillä on aikaa.

Tutkimuksemme tarkoitus on oikeastaan, ettei sen tulos näkyisi ihmisten arjessa, vaan olemassa olevia ratkaisuja pystyttäisiin korvaamaan saumattomasti sivuvirtapohjaisilla. Jos tulos kuitenkin näkyy, se näkyy siinä, että tulevaisuudessa rakennusmateriaaleja on enemmän. Jos menee ostamaan sementtiä, voi vertailla materiaalien hiilijalanjälkiä ja vaihtoehtoja on useampia.

Materiaalien moninaistuminen synnyttää uusia yrityksiä ja laajentaa olemassa olevien tehtaiden toimintaa. Esimerkiksi Tornion terästehtaalle ollaan juuri rakentamassa kuonankäsittelylaitosta.

Toivoa kiertotalous herättää siksi, että se on tehokas keino pysäyttää ilmastonmuutos. Yksittäinenkin asia kuten sementti on merkittävä tekijä päästöjen kannalta. Jos siitä syntyviä päästöjä saataisiin vähennettyä edes puolella, sillä olisi iso vaikutus. Vielä vuosi sitten en olisi ollut näin toiveikas, mutta nyt tuntuu, että toivoa on ja uudet investointipäätökset, kuten Tornio, valavat sitä lisää.”

Katja Ohenoja, Kuitu- ja partikkelitekniikan tutkimusyksikkö

 

 

 

Uusia ulottuvuuksia 3D-kuvantamisella

”Tutkin laserin avulla tehtävää 3D-kuvantamista eli laitetta, joka arvioi perinteisen leveyden ja korkeuden lisäksi etäisyyttä eli syvyyttä. Kehitämme laitetta, jonka tarkoituksena on päästä matkapuhelinkameran kokoon muutaman kympin hintaan. Käytännössä laite toimii mittaamalla aikaa, joka salamavalolla kestää kohteeseen ja takaisin kennolle. Näin jokaisen pikselin etäisyys mitataan erikseen.

Uskon, että teknologia yleistyy lähitulevaisuudessa, ja että siitä tulee itsestään selvä osa arkea esimerkiksi osana matkapuhelinten kameroita. Tämä auttaisi tunnistamaan puhelimen käyttäjän ja kuvattavat kohteet muotojen perusteella automaattisesti. Juuri nyt tutkimuksessa kuumana aiheena on myös augmented reality eli lisätty todellisuus, jonka avulla kameralla otettuun kuvaan voi lisätä kohteita, joita ei oikeasti ole. 3D-kuvantamisen avulla kamera selvittäisi myös etäisyyden, jotta se osaa lisätä kohteen oikealle paikalle kuvassa.

Teknologiaa tarvitaan esimerkiksi automaattisissa autoissa, jotka havaitsevat esteitä ja varoittavat kuljettajaa. Monenlaiset robotit tarvitsevat ihmismäistä konenäköä liikkumiseen. Syvyysnäkö mahdollistaisi robottien käytön tavaroiden siirtämisessä ja valmistamisessa sekä uuden tasoisen automaation. Traktorit voisivat toimia pelloilla itsenäisesti, koska ne näkisivät ympäristönsä. Metsä- ja kaivinkoneet voisivat olla automatisoituja. Myös esimerkiksi automaattisten dronejen pitäisi löytää itsestään laskeutumispaikka, mikä vaatii konenäköä.

Kehitettävä teknologia tukee reaaliaikaista kuvantamista eli live 3D-kuvaa, jonka avulla esimerkiksi valvontajärjestelmät kehittyvät uudelle tasolle. Kodin ovet voisivat tunnistaa, kuka on tulossa sisään ja avata oven sen perusteella. Hoitorobotti tai valvontajärjestelmä voisi hälyttää apua perustuen siihen, että järjestelmä näkee jonkun makaavan maassa tai jos tämän rintakehän liikkeen perusteella hengitys loppuu.

Reaaliaikaisuus tukee myös eleohjausta: käsien, jalkojen tai pään asentoja ja liikkeitä havainnoimalla voitaisiin ohjata eri laitteita. Uskoisin, että teknologia yleistyy matkapuhelimiin viiden vuoden sisällä.

Toivoa herättää se, että teknologia voi auttaa tulevaisuuden ongelmissa. Tutkimuksen avulla voidaan automatisoida ja tehostaa monia toimintoja sekä lisätä ihmisten turvallisuutta niin kotona ja työpaikoilla kuin liikenteessä. Esimerkiksi vanhukset voivat teknologian avulla selviytyä kauemmin kotioloissa.

Uskon, että tutkimuksellamme on suurta merkitystä tulevaisuudessa, ja että se mahdollistaa monia ennennäkemättömiä sovelluksia, joita en osaa vielä edes kuvitella.”

Jussi-Pekka Jansson, Elektroniikan piirit ja järjestelmät -tutkimusyksikkö

 

 

 

Eläintutkimuksella lähemmäksi ihmisyyttä

”Tutkin eläinten käyttäytymistä, esimerkiksi seksuaalivalintaa ja jälkeläisten hoitoa. Tällä hetkellä tutkin kiiltomatoja eräänlaisena ”terminaaliprojektina”: ajattelin, että jään kohta eläkkeelle, joten teen, mitä olen aina halunnut tehdä.

Kiiltomadot ovat eksoottisia, koska yleensä luonnossa koiraat koreilevat. Esimerkiksi uroslinnut ovat värikkäitä ja naaraat eivät. Kuitenkin kiiltomadoilla naaraat loistavat ja koiraat etsivät loistavimman naaraan parikseen.

Tutkin sitä, miksi juuri naaraat loistavat ja mitä kustannuksia siitä koituu. Saimme vasta selville, että jokainen yö, kun naaras loistaa turhaan, se voi menettää 20 prosenttia munistaan. Kiiltomadot eivät syö aikuisena mitään, joten kustannus on naaraalle suuri. Tutkimme myös sitä, miten naaraiden kannattaisi loistaa, jotta koiraan saisi mahdollisimman nopeasti.

Tutkimustuloksiamme voi myös yleistää. Ihminenkin toimii parinvalinnassa osaksi biologisin perustein, ja parinvalintaamme ohjaavat monet asiat kuten tuoksut, ei pelkästään älykkyys. Tiedämme tutkimuksen perusteella, missä kannattaa olla, jos paria valitaan.

Kiiltomatokoiraat valitsevat suurimman ja kirkkaimman yksilön, joten pienen himmeän yksilön kannattaa olla kaukana isommasta, jotta se tulisi valituksi. Parinvalinnassa on aina mahdollisuus valita, mutta valinta edellyttää vertailua. Jos vertailu estetään, huonompikin yksilö voidaan valita.

Aihetta ei ole aiemmin tutkittu pohjoismaissa lainkaan. Tällä hetkellä ohjauksessani on Helsingissä väitöskirja, jossa tutkitaan valosaasteen vaikutusta kiiltomatojen käytökseen. Tältä kannalta tutkitaan siis myös ihmisen vaikutusta kiiltomatoihin: kannattaisiko pihalla olla liikkeen aktivoimat valot, jos mökille haluaa kiiltomatoja? Uskon, että tulevaisuudessa meidän on helppo ohjeistaa tutkimuksen pohjalta esimerkiksi siihen, minkä värisiä valoja kannattaa suosia.

Toivoa tutkimuksessa herättää se, että eläinten käyttäytymistutkimus on tullut uudestaan esille. Suosiota selittää se, että ihmisen käyttäytymisessä on paljon eläimellisyyttä ja eläimet ovat paljon kyvykkäämpiä kuin ikinä on ajateltu. Eläimet pystyvät oppimaan sekä hahmottamaan ja huijaamaan toisiaan. Esimerkiksi Olli Loukola on opettanut kimalaiset pelaamaan jalkapalloa, mitä kukaan ei voinut ikinä kuvitellakaan.

On luultu, että kieli on pelkästään ihmisen ominaisuus, mutta nyt tiedetään, että kaikki kielen määritelmät pätevät myös moniin eläimiin. Esimerkiksi delfiineillä ja valailla on löydetty jopa selviä murteita. Toivoisin, että eläinten kognitioon keskityttäisiin jatkossa enemmän.

Eläimillä on myös helpompi tutkia aiheita, jotka ovat meille tabuja. Asioita pystyy tutkimaan paremmin, kun ilmiö ei ole henkilökohtainen, kuten ihmisiä tutkittaessa. Esimerkiksi homoseksuaalisuus ei ole eläimille tabu ja joillakin eläimillä se on jopa yleisempää kuin ihmisillä. Eläimiä tutkittaessa päästään myös paremmin käsiksi ilmiöiden syihin.

Eläinten käyttäytymistutkimus on osoittanut, että kaikki, mitä on pidetty pelkästään ihmisten ominaisuuksina, on löydetty myös jossain määrin eläimillä. Se on lähentänyt meitä toisiinsa, ja sen takia tämä ala on jännittävä.”

Arja Kaitala, Ekologian ja genetiikan tutkimusyksikkö

 

 

 

Menneisyydestä ymmärrystä ja oppia

”Tutkin historiaa, erityisesti kolonialismia ja Afrikan modernia historiaa sekä lääkinnän ja parantamisen historiaa.

Historiantutkimus ei etene yhtä suoraviivaisesti kuin esimerkiksi luonnontieteet, vaan siihen kuuluu jatkuva uudelleentulkinta, epäily ja kritiikki. En voi luvata keksiväni tehokasta rokotetta malariaan tai kylmäfuusiota ratkaisuna ilmastokriisiin, mutta historiantutkimus itsessään sisältää toivon mahdollisuuden. Niin kauan kuin yritämme ymmärtää menneisyyttä ja erilaisia ajattelun, toiminnan ja olemassaolon tapoja, toivoa on. Ihmiset voivat oppia menneisyydestä, ja muuttaa maailmaa.

Historia opettaa kriittistä kysymysten esittämistä ja lähdekritiikkiä, mikä mahdollistaa valheiden ja vallankäytön tunnistamisen. Tämän vuoksi vallanpitäjät etenkin autoritäärisissä maissa haluavat usein hallita myös historiaa. Silti he epäonnistuvat historian hallinnassa toistuvasti, mistä jopa pessimisti saa aihetta toivoon.

Vielä joitakin vuosikymmeniä sitten länsimaissa saatettiin vakavasti esittää, että Afrikalla ei ole merkittävää omaa historiaa. Sittemmin tutkijayhteisö on vakiinnuttanut Afrikan historian paitsi omana alanaan, myös erottamattomaksi osaksi maailmanhistoriaa. Esimerkiksi afrikkalaisten toimijoiden rooli paitsi Afrikan, myös Atlantin piirin historiassa ja maailman aktiivisina rakentajina ymmärretään nykyään paljon paremmin.

Myös orjakaupan, rasismin ja kolonialismin historiasta löytyy perusteita toivolle. Voidaan nähdä, miten sorron ja hyväksikäytön kriitikot ja vastustajat saavuttivat vähitellen merkittäviä voittoja, eikä esimerkiksi nykyajan ihmisoikeusajattelua ja kansainvälistä lainsäädäntöä voida ymmärtää ilman tätä pitkää historiaa.

Tutkimus on paljastanut myös kolonialismin väkivallasta yhä enemmän sitä, miten ja miksi väkivaltaa harjoitettiin, ketkä sitä harjoittivat, ketkä hyötyivät ja ketkä kärsivät – huolimatta siitä, että väkivallan harjoittajilla on historiassa usein tapana kieltää tekonsa ja siirtomaa-ajan arkistoja on systemaattisesti hävitetty.

Tällä hetkellä olen aloittamassa kansainvälisen tutkijaryhmän kanssa uutta tutkimushanketta parantamisen ja politiikan historioista 1800- ja 1900-lukujen Afrikassa. Kyseessä on yhteistyöprojekti, jollaista joitakin vuosia sitten tuskin olisi voinut edes ajatella.

Internet ja digitalisaatio mahdollistavat lähteiden, tutkimusten ja erilaisten tutkimusresurssien jakamisen afrikkalaisten ja länsimaisten tutkijoiden, sekä opiskelijoiden ja yleisöjen välillä. Omalta pieneltä osaltaan tämäkin projekti voi antaa toivoa menneisyyden paremmasta ymmärtämisestä ja nykyisyydessä paremmin elämisestä.

Omissa tutkimuksissani lääkinnän ja parantamisen historiasta voidaan nähdä myös toivon kipinöitä. Ihmiset ovat kautta aikain sairastuneet, etsineet hoitokeinoja ja tapoja terveyteen. Tämä universaali pyrkimys saattaa ihmisiä yhteen.

Sairauden, kärsimyksen ja parannuksen äärellä ihmiset kommunikoivat yllättävän tehokkaasti yli kielirajojen, pyrkivät yhteistyöhön, saavuttavat yhteisymmärrystä, tekevät kompromisseja ja tunnustavat toistensa ihmisyyden, vaikka toivo parantumisesta saattaa päättyä pettymykseen.”

Markku Hokkanen, Historia-, kulttuuri- ja viestintätieteiden tutkimusyksikkö