Bioinnovaatiokeskuksessa syntyy villaelektroniikkaa ja appelsiininkuorivaatteita
Vauhtia kaupallistamiseen
”Tutkimukseni tavoite ei ole kehittää uusia teknologioita vaan auttaa muita saamaan keksintönsä nopeammin laboratoriosta markkinoille. Käytän ympäristöarviointimenetelmiä, joilla varmistetaan sekä teknologian taloudellinen kannattavuus että ympäristövaikutukset. Näin ongelmat voidaan tunnistaa ja ratkoa mahdollisimman varhaisessa vaiheessa, mikä lisää skaalaamisen vauhtia ja onnistumisen mahdollisuuksia.
Väitöskirjani fokus on tekstiileissä. Niiden globaali tuotanto on kaksinkertaistunut vuosituhannen alusta ja on nyt jo 128 miljoonaa tonnia vuodessa. Suurin osa tehdään öljypohjaisista tekokuiduista tai puuvillasta, jonka viljely nielee valtavasti vettä, viljelymaata ja kemikaaleja. Planeetalle tilanne on kestämätön, siksi uusille ratkaisuille on kova tarve ja kysyntä.
Olen mukana isossa, 15 kumppanin yhteistyöhankkeessa, jossa etsitään uusia raaka-aineita tekstiilikuitujen valmistukseen. Parhaillaan tutkimme, miten appelsiininkuorten selluloosa toimii tekstiilikuiduissa ja lopputuotteissa. Kierrätysmateriaali vähentää neitseellisen raaka-aineen tarvetta, mutta se ei yksin riitä – toimivuus ja ympäristövaikutukset pitää selvittää koko ketjun mitalta, alkutuotannosta kierrätykseen asti.
Meillä on Bioinnovaatiokeskuksessa säännöllisiä tapaamisia, joissa eri alojen jatko-opiskelijat jakavat osaamista ja ideoita. Se on inspiroivaa ja opettavaista: muotoilijoilla esimerkiksi on tärkeää ymmärrystä käyttäjien tarpeista. Ohjaajaltani, professori Luana Dessbeselliltä saan tukea, mutta myös valtaa ja vastuuta – onhan väitöskirja minun luomukseni. En kuitenkaan tee tutkimusta itseäni varten. Olen iloinen, jos työni auttaa muita tutkijoita ja voin sitä kautta olla mukana kestävämmän tulevaisuuden rakentamisessa.”
Maria Real de Almeida, väitöskirjatutkija
Kaikki irti maitotölkistä
”Teen väitöskirjaa Sereplas-hankkeessa, jossa ovat mukana Bioinnovaatiokeskuksen lisäksi Valmet ja Stora Enso. Tavoitteemme on kehittää uusia, energiatehokkaita ratkaisuja nestepakkauskartongin, kuten maito- ja mehutölkkien, kierrätykseen.
Suomessa tölkit kierrätetään muun pahvin seassa. Se on sääli, sillä niiden kartonki on arvokasta, neitseellistä ja valkaistua selluloosakuitua. Kartongin molemmin puolin oleva polyeteeni-muovikerros taas päätyy usein poltettavaksi, mutta uusien EU-säädösten myötä myös muovin kierrätystä tulee tehostaa. Siksi hanke on yrityksille erittäin ajankohtainen.
Jotta tölkkien sisältämä muovi kelpaa kierrätysmuovin raaka-aineeksi, seassa ei saa olla selluloosakuitua. Siksi kartonki ja muovi pitää erottaa toisistaan mahdollisimman tarkkaan, ja myös laadukas kuitu halutaan talteen. Tämä tapahtuu pulpperiksi kutsutussa laitteessa. Muovi ja lisäaineet pidentävät pulpperointiin kuluvaa aikaa ja siten energiankulutusta, mikä on ongelma sekä kannattavuudelle että ympäristölle.
Olemme tutkineet esimerkiksi, miten aikaa ja siten energiaa voitaisiin säästää kartongin esikäsittelyllä. Esikostutus paineen avulla ja perforointi eli rei’ittäminen ovat osoittautuneet lupaaviksi menetelmiksi. Seuraavaksi pitää ratkaista, miten ne skaalataan isompaan mittakaavaan.
Bioinnovaatiokeskus on tutkijalle ainutlaatuinen paikka, josta löytyy eri alojen osaamista ja uusia kontakteja. Nyt päässäni elää villi haave yrittäjäksi ryhtymisestä. Haluaisin valmistaa laitteita, joilla tutkimieni menetelmien skaalaus onnistuisi. Uskon, että kierrätyshaasteet ratkeavat juuri teknisillä innovaatioilla. Yrittäjänä minulla olisi vapautta ja itsenäisyyttä tehdä niitä – ja iso mahdollisuus vaikuttaa.”
Emilia Kauppi, väitöskirjatutkija
Ihmistä ja ympäristöä ilahduttavia älytekstiilejä
”Kehitän älytekstiileihin uusia, biohajoavia materiaaleja, joilla voi korvata niiden elektroniikassa perinteisesti käytettyjä metalleja ja muoveja.
Älytekstiileissä voi olla erilaisia toiminnallisuuksia, mutta itse keskityn sensoreihin. Ne aistivat esimerkiksi kosketuksen tai lämpötilan ja reagoivat niihin eri tavoin: valoilla, äänillä, värähtelyillä. Tanssija voisi esimerkiksi luoda puvullaan musiikkia.
Teknologia on usein kalseaa ja vaikeaa; jotain sellaista, jota vain suuret teknojätit jossain kaukana voivat valmistaa. Minusta näin ei tarvitse olla. Olen esimerkiksi kutonut näppäimistön villasta ja selluloosakuidusta. Sillä voi luoda näytölle erilaisia graafisia elementtejä, ja sitä voi painamisen lisäksi taivuttaa ja puristaa. Näppäimistö oli esillä Euroopan suurimpiin kuuluvassa muotoilutapahtumassa Dutch Design Weekissä, ja minusta oli hauskaa tarkkailla vieraiden reaktioita vähän sivummalta. Näppäimistö kesti hienosti, ja erityisesti vanhemmat ihmiset olivat siitä innoissaan.
Uskon, että työmme ensimmäiset käytännön sovellukset löytyvät sieltä, missä ihmisten elintoimintoja seurataan jo nyt paljon, kuten terveydenhoidossa. Monet nykyisistä mittalaitteista ovat kalliita tai kertakäyttöisiä. Eikö olisi hienoa, jos ne olisivat kauniita, edullisia ja kompostoitavia?
Olen teknologiasta innostunut muotoilija ja hakeutunut aina innolla monialaisiin projekteihin. Bioinnovaatiokeskuksessa teen tiivistä yhteistyötä kemian tekniikan jatko-opiskelijan kanssa. Väitöskirjani ohjaaja on muotoilun professori, mutta minulla on neuvonantajina myös sähkötekniikan, insinööritieteiden ja tekoälyn professorit. Ilmapiiri on inspiroiva ja kannustava, tunnen itseni melkein hemmotelluksi näin ihanassa työpaikassa.
Väitöskirjan jälkeen haaveilen omasta studiosta, jossa voisin tehdä kokeiluja eri alan osaajien kanssa, taiteilijoista terveydenhoidon ammattilaisiin. Haluaisin myös tehdä enemmän yhteistyöprojekteja kotimaassani Chilessä, jonka upeasta tekstiiliperinteestä ja materiaalien runsaudesta riittää ammennettavaa.”
Sofia Guridi Sotomayor, väitöskirjatutkija
Mikä Bioinnovaatiokeskus?
- Aalto-yliopiston Bioinnovaatiokeskus perustettiin vuonna 2021 Jane ja Aatos Erkon säätiön myöntämällä 10,5 miljoonan euron lahjoituksella.
- Keskuksen tavoite on vauhdittaa siirtymistä kierto- ja biotalouteen ja luoda Suomeen kestävän talouskasvun mahdollisuuksia.
- Tutkimuksen painopisteet ovat tekstiilit sekä pakkaukset. Tällä hetkellä käynnissä on 14 väitöstutkimushanketta.
- Keskuksen sydän on monialainen tohtorikoulu, jonka professorina työskentelee Luana Dessbesell. Keskusta johtaa professori Michael Hummel, ja sen ohjausryhmässä on professoreita kaikista kuudesta Aalto-yliopiston korkeakoulusta.
- Keskus on saanut viime vuosina merkittäviä ulkopuolisia rahoituksia. Yksi suurimmista myönnettiin Luana Dessbesellin vetämälle SciSustain-hankkeelle, jossa pyritään kehittämään ja nopeuttamaan biopohjaisten keksintöjen kaupallistamista. Hankkeen budjetti on 1,2 miljoonaa euroa, ja sitä rahoittavat Business Finland sekä Valmet, Paptic, LignEasy, Stora Enso, Boreal Bioproducts, UPM ja Metsä.
- Tutkimusläpimurtojen vauhdittaminen vaatii panostuksia myös tutkimusinfrastruktuuriin. Bioinnovaatiokeskus on rahoittanut muun muassa ekologista tekstiilikuitua valmistavan Ioncell-menetelmän pilottilinjaston rakentamista. Tänä vuonna investoidaan biohajoavuuslaboratorioon.
- Keskuksen toiminta näkyy yhteiskunnassa monin tavoin. Vuoden 2024 kohokohtia oli paljon julkisuutta saanut Mainiot materiaalit -kirja, joka rohkaisee lapsia ja nuoria materiaalikokeiluihin. Tänä vuonna kirjasta ilmestyy englanninkielinen versio. Keskuksen tutkijat esittelevät työtään myös näyttelyissä ja tapahtumissa, kuten tänäkin syksynä järjestettävässä Designs for a Cooler Planetissa, Otaniemen kampuksen Marsio-rakennuksessa.
Artikkeli on julkaistu (issuu.com) toukokuussa 2025.
Lue lisää uutisia
Aalto-yliopisto jälleen Suomen ykkönen QS:n yliopistovertailussa
Maailman yliopistoista Aalto oli sijalla 114.
Uusia akatemiatutkijoita ja akatemiahankkeita
Suomen Akatemian akatemiatutkijan ja -hankerahoituksen sai yhteensä 44 aaltolaista tutkijaa – onnittelut kaikille!
Tutkimus: Seksuaali- ja sukupuolivähemmistöille myönteiset yritykset ovat selvästi innovatiivisempia
Tutkimuksen mukaan LGBTQ+- eli sukupuoli- ja seksuaalivähemmistöille myönteinen henkilöstöpolitiikka voi merkittävästi vauhdittaa innovaatioiden syntymistä yhdysvaltalaisissa yrityksissä.