Kemia-Kemi 1/2024

Olli Törmäkankaan sinnikäs tiimi synnytti uuden syöpälääkkeen

Kullan nanohiukkasten yllättävät mahdollisuudet

Kevlarin keksijä Stephanie Kwolek on tuhansien poliisien sankari

33

kemian väitöstä

4x MENOVINKIT MESSUILLE

Kemiat kohtaavat

Kevään huipputapahtuma Chembio kerää kemiasta kiinnostuneet yhteen. Kaisu Riihinen ja muut innostavat puhujat avaavat näköaloja alan uusiin tutkimussuuntiin.

Annetaan nyt tilaa uudelle

Yksi kemian alan keskeisistä tapahtumista on ihan lähellä: Chembio-messut järjestetään 10.–11. huhtikuuta.

Tapahtuma kokoaa joka toinen vuosi yhteen alan ammattilaiset ja opiskelijat. Varsinkin korona-ajan tauon jälkeen Chembio-tapahtumaa odotetaan innostuneesti.

TÄMÄN VUODEN messuilla kärkiteemoina ovat vihreä siirtymä ja hyvinvointi. Ne ovat keskeisiä aiheita paitsi alan, myös koko maapallon tulevaisuuden kannalta. Toivottavasti olemme paikalla isona joukkona. Tutustutaan alan uusiin innovaatioihin, tuotteisiin ja ajatuksiin.

Chembio-messut ovat myös Kemia-lehden keskeisenä aiheena. Lehden takakannesta alkaa messuliite, jonka avulla on helppo suunnistaa Helsingin Messukeskuksen vilskeessä.

KIRJOITAN NYT viimeistä kertaa Suomalaisten Kemistien Seuran hallituksen puheenjohtajana. Kaksivuotinen antoisa pestini on päättymäisillään. Olen saanut perehtyä yhdistyselämään ja kemian eri aloihin sekä tutustunut uusiin alan ammattilaisiin.

Kiitollisuuteni seurojen edellisiä vaikuttajia kohtaan on vahvistunut. Heidän viisautensa ansiosta meillä on nykyään mahdollisuus jakaa palkintoja alan nuorille lahjakkuuksille.

PUHEENJOHTAJAKAUDELLANI on tapahtunut kaksi Kemia-Kemi-ehteen liittyvää isoa muutosta. Lehden brändi, sisältö, ulkoasu ja tavoitteet on kirkastettu. Lisäksi on kehitetty uusi kemialehti.fi-sivusto.

”Oma filosofiani on: Aina täytyy uudistua. Perinteet ovat tärkeitä, mutta uudelle on annettava tilaa.”

Jatkossa kemian sisältöjen julkaisu keskittyy vahvasti verkkoon. Minusta tämä on nykyaikaa. Itsekin luen mediasisältöjä yhä enemmän vain verkosta. Eikös se ole myös vihreämpää?

KEMIA-LEHTI.FI:STÄ saat kaiken hyödyn ja ilon irti, kun kirjaudut sinne. Osa sisällöstä on jatkossa maksumuurin takana ja vain seurojen jäsenten ja lehden tilaajien luettavissa.

Oma filosofiani on: Aina täytyy uudistua. Perinteet ovat tärkeitä, mutta uudelle on annettava tilaa. Näin on tapahtunut Kemian seuroissa ja myös henkilökohtaisessa elämässäni.

Jatkan puheenjohtajakauteni jälkeen Kemian seurojen hallituksen jäsenenä, joten olen edelleen kuulolla. Kiitokset kaikille kuluneesta kahdesta vuodesta.

P. S. Kemian seurat täyttää huhtikuussa 105 vuotta. Vuosikokouksessa 12.4. valitsemme ja julkistamme seuran uuden puheenjohtajan. Luonnollisesti hänestä ilmestyy heti tuoreeltaan esittelyjuttu kemia-lehti.fi:ssä.

Leena Otsomaa

Suomalaisten Kemistien Seuran väistyvä puheenjohtaja työskentelee Orionilla lääkeainekehityksen johtajana.

Kuva Pia Inberg

34

Kullan nanohiukkasille kehitetään merkittäviä tehtäviä.

20

Kwolek sai 28 patenttia.

49

Lisää kemian alan tietoa ja uutisia: kemia-lehti.fi

KEMIA – KEMI 1 |

06 VARHAINEN VAIKUTTAJA Kananmuna kasvattaa uusia pikku kemistejä Luma-keskusten labratunneilla.

10 SYDÄMELLISET SUOMALAISET SYKÄHDYTTÄVÄT

Jyväskylän yliopiston tutkijatohtori Rakesh Puttreddy pitää suomalaisista ja yliopistojen halusta tuoda yritysmäisiä rakenteita tutkimukseen.

12 MINNE MENNÄ

CHEMBIO-MESSUILLA? Kemistien ykköstapahtuma eli Chembio-messut lähestyvät. Tapaa jo ennakolta kolme kiinnostavaa messupuhujaa ja poimi kemistien menovinkit.

20 VOITTAMATON ALD

Lähes 50 vuotta vanha suomalaiskeksintö mahdollisti tietotekniikan voittokulun jatkumisen, eikä sille ole löytynyt vieläkään haastajia. Mikä on atomikerroskasvatuksen ydinidea?

26 KAPULOITA

SYÖVÄN RATTAISIIN

Tutkija Olli Törmäkangas kehitti tiiminsä kanssa molekyylin, joka jarruttaa eturauhassyövän etenemistä. Darolutamidi on ollut menestys.

32

34

TUTKIJOISTA

TASKULABORATORION KEHITTÄJIKSI

Elsi Verrinder ja Niklas Wester ovat yrityskumppanit Fepod-startupissa. Yritys sai alkunsa opiskeluvuosina Aallossa.

HIUKKASEN

ERILAINEN KULTA

Keltainen kimpale vai rykelmä mustia hiukkasia? Käsitys kullasta on muuttunut. Mutta kannattaako sitä varta vasten valmistaa?

38

SUOMALAINEN KÄYTETTÄVYYSIHME

Fiskarsin oranssit sakset ovat ikoninen tuote 50 vuoden takaa. Niissä yhdistyy metalliosaaminen, muovien kehitys ja suomalaisen muotoilu.

46

49

UUTTA VALOA

OLED-TEKNIIKKAAN

Petri Murto kehittää Cambridgessa uusia upeita valonlähteitä, joille löytyy valtavasti käyttöä.

LUODINKESTÄVÄ NAINEN

Luotiliiveissä käytetyn Kevlarmateriaalin väitetään pelastaneen tuhansia henkiä. Materiaalin keksi käsitöitä harrastanut Stephenie Kwolek.

AINA MUKANA

6 Ytimessä

42 Väitökset

47 Tuotteet ja palvelut

48 Seurojen uutiset

ME TEEMME LEHDEN

26

Olli Törmäkangas teki 12 vuotta töitä yhden molekyylin kehittämiseksi.

Kannen

Julkaisija | Kemian seurat

Suomalaisten Kemistien Seura

Kemiallisteknillinen yhdistys

Finska kemistsamfundet

Toimitusneuvosto

Leena Otsomaa, lääkeainekehityksen johtaja, Orion/ puheenjohtaja, Suomalaisten Kemistien Seura

Anu Airaksinen, radiokemian professori, Turun yliopisto/ hallituksen jäsen, Suomalaisten Kemistien Seura

Sari Vihavainen, toiminnanjohtaja, Suomalaisten Kemistien Seura

Pekka Joensuu, palvelupäällikkö, Helsingin yliopisto/ hallituksen jäsen, Suomalaisten kemistien seura

38

Kansainvälistä klassikkoa on muokattu monesti, mutta harva sitä huomaa.

Triin Gyllenberg, lehtori, Brändögymnasium/ hallituksen puheenjohtaja, Finska Kemistsamfundet - FKS

Tiina Piira, johtava asiantuntija, Elomatic/ hallituksen puheenjohtaja, Kemiallistekninen yhdistys

Juha Vainio, viestintäjohtaja, Kemianteollisuus ry Yhteystiedot toimitus@kemia-lehti.fi www.kemia-lehti.fi

Tilaukset

tilaajapalvelu@atex.com, puh. 03 4246 5340, auki klo 8–16 Kestotilaus 95 € + alv. 10 %. Kouluille 19 € + alv. 10 %

Osoitteenmuutokset

Kemian Seurojen toimisto, puh. 050 458 3394 toimisto@kemianseura.fi

Toimitus | Era Content

Vastaava toimittaja Eero Anhava

Sisältöjohtajat Leila Mehto ja Ulla Veirto

Sisältöasiantuntija Marja Ollakka

Art Director Leena Majaniemi Graafiset suunnittelijat Sini Strandberg ja Laura Tyrväinen

Mediamyynti mediamyynti@kemia-lehti.fi

Aikakausmedia ry:n jäsen

ISSN 0355-1628 (painettu)

ISSN 2670-3521 (verkkojulkaisu)

Painopaikka

PunaMusta Oy 2024 | ISO 9002

kuva Teemu Kuusimurto.

YKSI KUVA

Varhainen vaikuttaja

Muna, uuden elämän ja syntymän symboli. Se on kenties myös uuden kemistin syntymän symboli. Miten niin?

TEKSTI Ulla Veirto

Hei! Tänään Tiedetempussa tutkitaan kananmunaa. Siihen tarvitaan raaka kananmuna, astia sekä vähän etikkaa.”

Itä-Suomen yliopiston Luma-keskuksen koordinaattori Saana Kinnunen aloittaa Youtube-videon.

Hän asettaa kananmunan astiaan ja lorottaa etikkaa päälle. Seuraavaksi Kinnusen hyppysissä on kananmuna, joka on odotellut jo pari päivää etikassa. Kalsiumkarbonaattikuori on sulanut. Kinnunen tiputtaa munan. Se ponnahtaa pöydän pinnasta kuin superpallo.

On tapahtunut kemian ihme, joka on Tiedetemppu-tubesarjan osa kolme.

”Aloimme kuvata Youtube-videoita koronan aikaan. Halusimme antaa opettajille ja oppilaille vinkkejä, miten kemian laboratoriotöitä voi tehdä etäkoulussa kotona.”

Kinnunen on matematiikkaa, fysiikkaa ja kemiaa opiskellut FM ja pätevöitynyt opettajana.

Yliopistojen 13 Luma-keskusta innostavat matemaattis-luonnontieteellisten aineiden, ympäristöopin ja teknologian pariin. Näin vahvistetaan tutkimuspohjaisen opetuksen kehittymistä ja varmistetaan osaajien riittävä määrä.

KANANMUNA on mainio kapine. Jollei sitä olisi olemassa, se pitäisi keksiä. Kemiallisesti se on monipuolinen, esineenä tyylikäs ja miellyttävä kädessä. Samaan aikaan siihen liittyy vaaran tunne, rikkoutuminen.

”Opetuksessa hyvä väline on tuttu, halpa, monikäyttöinen ja löytyy kotoa.”

Temppuihin ja labratunneille Kinnunen ostaa munat lähikaupasta matkallaan töihin Itä-Suomen yliopiston Joensuun kampukselle.

Lapset työskentelevät pareittain, ja laboratoriossa on paikkoja 30 pikku kemistille. Parityöskentelyn ansiosta 15 kananmunan kenno riittää.

Kemiallisia kokeita varten ostoskoriin sujahtaa myös soodaa, perunajauhoja, suolaa, maitoa, vaahtokarkkeja, mustikkaa, kurkumaa, punakaalia, ilmapalloja ja grillitikkuja.

Kinnunen ripauksen harmittelee, että muovipillit kiellettiin EU:ssa. Kemian temppujen kannalta ne olivat sangen hyödyllisiä. Laboratoriossa kuluu kaikenlaista härpäkettä, kun tehdään löllölimoja ja tulivuoria.

Saana Kinnunen tekee yhteistyötä paitsi koulujen myös Joensuun tiedeseuran ja kirjaston kanssa. Hän järjestää työpajoja tapahtumissa ja tiedesynttäreitä.

JOS PISA-TUTKIMUSTEN perusteella näyttääkin siltä, että suomalaisten lasten ja nuorten osaaminen luma-aineissa olisi laantumaan päin, Saana Kinnunen ei ole sellaista työssään huomannut.

”Lapset ja nuoret ovat avoimia ja aina innostuneita, varsinkin jos he pääsevät kokeilemaan asioita itse ja tunnelma on kiva.”

Vaikka laboratoriossa tehdään tiputuskokeita ja valmistetaan raketteja, munauksia sattuu harvoin.

”Labrassa lapset ovat luontaisesti varovaisia. Tosin kun kerran testasimme kananmunan valkuaisen vaahtoavuutta sähkövatkaimilla, lattia oli kokeen jäljiltä kuin taistelutanner.”

4 faktaa kemian opiskelusta

1 Liikaa keskeyttäjiä

”Suurin haasteemme on, että noin kolmasosa jättää kemian opinnot kesken. Se on aivan liikaa! Meidän pitää siis yliopistossa katsoa peiliin ja kehittää omaa toimintaamme yhä paremmaksi”, kertoo varajohtaja Markus Metsälä Helsingin yliopiston kemian osastolta.

2 Brändi käytännönläheisemmäksi ”Kemian osasto on muuttanut brändiään käytännönläheisemmäksi ja konkreettisemmaksi. Tuloksiakin alkaa näkyä: kemian hakijamäärät ovat nousseet parin viime vuoden aikana.”

3 Opiskelijaystävällisyyden painotus

”Pyrimme lisäämään opiskelijoiden motivaatiota. Kerromme konkreettisesti, mihin suurempiin ratkaisuihin tutkimuksemme tähtäävät. Panostamme tapahtumiin, joissa opiskelijat esimerkiksi tapaavat menestyneitä alumneja. Olemme myös kehittäneet opetussuunnitelmaamme opiskelijaystävällisempään suuntaan.”

4 Yhteishaku on näytön paikka

”Suomessa on paljon fiksuja ja osaavia nuoria, jotka oikein motivoituneina pystyvät kehittymään kemian asiantuntijoiksi. Kemian opinnot sopivat kaikille luonnontieteistä kiinnostuneille ja taustaksi riittää hyvin lukion lyhyt matematiikka.”

Korkeakoulujen yhteishaku on käynnissä 27.3.2024 klo 15 saakka. Lue lisää: opintopolku.fi

KENEN SANA?

Esittelemme kemian termejä, jotka on nimetty tunnettujen tiedemiesten mukaan.

Haber–Boschmenetelmä

on nykyaikainen ja taloudellinen ammoniakin valmistusmenetelmä, jonka saksalaiset tiedemiehet Fritz Haber ja Carl Bosch kehittivät vuonna 1909. Haber–Bosch-menetelmä syrjäytti aikaisemmin ammoniakin tuotannossa käytetyt valokaari- ja syanidimenetelmät.

”On viitteitä siitä, että tietyt juomatyypit aiheuttaisivat pahemman krapulan kuin toiset. Jotkut juomat sisältävät käymisen tai kypsytyksen sivutuotteina muodostuvia niin sanottuja kongereenejä. Niihin luetaan esimerkiksi metanoli, asetoni, asetaldehydi ja tanniinit.”

Alkoholijuomien koostumuksesta väitellyt Yanning Dou, Tekniikan maailma 2/2024.

Kuva Helsingin yliopisto

SITAATTI

Sata vuotta puutarhaunelmaa

Syyhyävätkö sormesi jo multaan? Samanlaisia oireita oli eräällä maanviljelyskemistillä yli sata vuotta sitten.

Puutarha-alan yritys Kekkilän historia kulkee yhtä matkaa suomalaisen puutarhakulttuurin kehityksen kanssa. 1924 perustettu Kekkilä syntyi Mikko Jortikan uudenlaisista kasvatusajatuksista. Pääosassa olivat oikeat lannoitteet oikeaan paikkaan sekä puutarhakulttuurin arvostus.

Vuoden 2024 yhdeksi puutarhatrendiksi määritellyn biofilian eli hyvinvoinnin ja puutarhaharrastuksen yhteys nähtiin jo 100 vuotta sitten. Kotipuutarhaviljelyllä katsottiin olevan kansanterveydellisiä ja sivistäviä päämääriä. Ihmiset saivat kasveista monipuolisempaa ravintoa ja saivat nauttia hyvin hoidetun pihan sielua kohottavista vaikutuksista.

Jortikan perusopit vaikuttavat edelleen. Tuoreen Kotipuutarhatutkimuksen mukaan jopa 75 prosenttia suomalaisista hoitaa kasveja ja kiinnostuksen ennakoidaan vain kasvavan.

MIKKO JORTIKKA valmistui Helsingin yliopistosta 1916 filosofian maisteriksi ja agronomiksi pääaineinaan maanviljelyskemia, maanviljelysoppi

ja kotieläinoppi. Hän perusti Karjalan kannaksella sijaitsevaan Kekkilän kartanoonsa oman koepuutarhan.

Innokas kokeilija jaotteli puutarhakasvit kymmeneen ryhmään, joille kullekin kehitti oman lannoitteen. Kartanon hienosti kasvaneet tomaatit, omenat ja mansikat saivat muutkin innostumaan oikeanlaisesta lannoituksesta. Myynti kasvoi kohisten.

Yritys kohtasi konkurssin 1931 ja Mikko Jortikka menehtyi yllättäen vuonna 1939, mutta hänen puolisonsa Kerttu Jortikka jatkoi toimintaa pääkaupunkiseudulla. Hän palkkasi lannoitteiden suunnittelijaksi FM Jorma Erkaman, josta tuli myöhemmin Helsingin yliopiston biokemian professori ja Jortikan Tellervo-tyttären puoliso sekä osakas perheen yrityksessä.

Kekkilällä on ollut monivaiheinen historia, johon on kuulunut konkurssin lisäksi muuttoja, yrityskauppoja ja riitojakin. Nyt Kekkilä-BVB Oy on 300 miljoonan euron liikevaihdollaan Euroopan johtava ammattiviljely- ja harrastajapuutarha-alan toimija ja osa suomalaista Neova-konsernia.

Kekkilän käänteitä

1924

Agronomi Mikko Jortikka tuo myyntiin Kekkilän kartanossa kehittämänsä Suomen ensimmäiset moniravinteiset lannoitteet.

1952

Kekkilän Kukkamulta –Suomen ensimmäinen kukkamulta – tulee myyntiin kauniissa 4 kilon pahvipakkauksessa.

1960-luku

Ammattimainen kasvihuoneviljely ottaa ison harppauksen ja Kekkilän tuotteet varmistavat viljelijöiden sadon.

1980-luku

Kekkilä tuo ensimmäisenä markkinoille isoihin rakennuskohteisiin suunnitellut tasalaatuiset kasvualustat.

2000

Suomalainen Kekkilä ja ruotsalainen Hasselfors Garden yhdistyvät.

2019

Hollantilainen BVB

Substrates B.V. ja Kekkilä Oy yhdistyvät Kekkilä-BVB Oy:ksi, josta tulee Euroopan johtava ammattiviljelyja harrastajapuutarhaalan toimija.

2024

Kekkilän satavuotisjuhla huipentuu Puutarhaunelmat todeksi -kilpailuun, jossa pääsee esittelemään omien unelmiensa toteutumista kuvien avulla.

LANNOITEKEKSINTÖ

Kuvat Kekkilän arkisto

Mikko Jortikka (oikealla) mielipuuhassaan eli puhumassa omenapuista tuttavilleen.

Poimi ohjeet kätevästi QR-koodilla!

Kemia-lehti.fi kätevästi kännykkään

Tiesitkö, että pääset Kemia-lehden verkkosisältöjen pariin vain kännykän kuvaketta klikkaamalla? Jos siis mieluiten luet sivustoa mobiilisti, kannattaa kuvake tallentaa puhelimen näytölle.

Kemia-lehti.fi:ssä kerromme kuvakeohjeet Iphone- ja Android-puhelimille. Ja sivustollahan kannattaa piipahtaa usein, sillä julkaisemme entistä enemmän artikkeleita ja uutisia.

PALKINTO

Kemia-lehti palkittiin kovassa seurassa

”KEMIA-KEMI-LEHTI on erinomainen ratkaisukeskeinen tiedejulkaisu.”

”Pysäyttävän laadukas ja kiinnostava.”

Esimerkiksi näin viestinnän alan ammattilaisista koostunut raati arvioi Kemia-Kemi-lehteä viime vuoden lopulla. Kemia-lehti sai kunniamaininnan laadukkaasta sisällöstään tiukassa kisassa, jossa oli mukana 29 korkeatasoista organisaatiomediaa.

Oma media -arvion järjestää ProCom –Viestinnän ammattilaiset ry. Kisan voiton vei toistamiseen ulkoministeriön Kehitys-Utveckling-lehti.

”On hienoa, että pystymme määrittämään materiaalin funktionaalisten ominaisuuksien ja N-oksidin sidontamekanismien välisen suhteen”, Rakesh Puttreddy sanoo.

Sydämelliset suomalaiset sykähdyttävät

Tutkijatohtori Rakesh Puttreddy on rakastunut suomalaiseen kulttuuriin ja nauttii tutkimus- ja opetustyöstään Jyväskylän yliopistossa. Hänen mielestään kemia voi todellakin olla pelastamassa maailmaa, kuten koronaviruksen tutkimus osoitti.

YKSI MEISTÄ

Kuva Kristiina Kontoniemi

TEKSTI Marja Ollakka

Mitä tutkit parhaillasi?

Tutkin pehmeitä ja kovia funktionaalisia materiaaleja, jotka perustuvat pyridiini-N-oksideihin. Aihe on kiehtova, mutta myös haastava, koska siitä on saatavilla tietoa rajoitetusti. Tuottaa suurta tyydytystä, kun pystymme määrittämään materiaalin funktionaalisten ominaisuuksien ja N-oksidin sidontamekanismien välisen suhteen.

Miten päädyit Jyväskylään?

Olen kotoisin Intiasta ja kemisti synteettisen orgaanisen kemian alalta. Inspiroiduin heikoista ei-kovalenttisista vuorovaikutuksista ja niiden roolista orgaanisessa synteesissä. Suoritin tohtorin tutkinnon Uudessa-Seelannissa vuonna 2013.

Yhdistin siinä orgaanisen synteesin ja röntgendiffraktioanalyysin. Sain kolmesta yliopistosta tarjouksen tutkijatohtorin tehtäviin. Yksi niistä oli Jyväskylän yliopistosta.

Saadakseni paikan minun piti ratkaista vaikean kiteen rakenne röntgenkristallografialla. Yritin parhaani, vaikka koin että tietoni olivat vähäiset.

Yllätyin iloisesti: sain kahden vuoden tutkijatohtorin paikan Jyväskylästä. Nyt työskentelen kemian laitoksella tutkijana ja dosenttina. Opetan supramolekyylikemian tutkimusta opiskelijoille.

Viihdytkö täällä?

Olen asunut Suomessa vuodesta 2014 alkaen ja viihdyn erinomaisesti. Olen aivan rakastunut suo -

”Olisipa hauskaa olla pieni robotti ja sukeltaa reaktioastiaan.”

malaiseen kulttuuriin. Suomalaiset ovat olleet minulle aidosti sydämellisiä, ystävällisiä ja mukavia.

Mikä on yllättänyt suomalaisessa korkeakoulumaailmassa?

Erittäin positiivinen yllätys on ollut nähdä, kuinka yliopistot pyrkivät integroimaan yhä enemmän yritysmäisiä rakenteita tutkimustoimintaansa. Vaikka taustalla on rahoituspaineet, muutos on tärkeä. Hyvistä tutkimuskonsepteista voi syntyä markkinoitavia tuotteita ja palveluja. Teemme täällä erinomaista perustutkimusta, joka avaa mahdollisuuksia uusien toiminnallisten materiaalien kehittämiseen.

Mikä on ajankohtaista alallasi juuri nyt?

Älykkäät sensori- ja aistinmateriaaliteknologiat. Tarvitsemme lisää yksityiskohtaista tutkimustietoa, jonka avulla voisimme parantaa terveydenhuoltoa kaikilla tasoilla.

Jos olisit kemian alan työkalu, mikä olisit?

Aistimis- ja kuvantamiskyvyillä varustettu pienen pieni robotti. Voisin sukeltaa reaktioastiaan tai tunkeutua materiaaliin ja nähdä omin silmin, miten kemialliset sidokset muodostuvat ja katkeavat.

Voivatko kemistit pelastaa maailman?

Todellakin! Yhteistyössä muiden luonnontieteiden ja teknologian alojen kanssa. Esimerkiksi COVID-19-viruksen kemiallisen rakenteen ymmärtäminen oli ratkaisevassa roolissa, jotta pystyttiin kehittämään tehokas rokote tautia vastaan.

Minne mennä messuilla?

Kevään ykköstapahtuma Chembio-messut lähestyy. Poimimme messujen laajasta tarjonnasta kolme kiinnostavaa puhujaa.

Tapasimme jo ennakolta Rodrigo Sernan Joonas Merikannon ja Kaisu Riihisen. Pyysimme myös menovinkkejä neljältä alan ammattilaiselta. Antoisia messupäiviä!

ja tulevaisuudesta messuilla huhtikuussa.

Rodrigo Serna, Joonas Merikanto ja Kaisu Riihinen kertovat tutkimuksistaan

Seminaari

Critical Materials in Circular Economy of Cities (Romulus).

Rodrigo Serna: Engineering the circular economy of batteries with artificial intelligence 10.4. klo 13.30.

Professori Rodrigo Serna johtaa Smart Cycle -tutkimusta ja työskentelee Aalto-yliopiston Kemian tekniikan ja metallurgian laitoksen johtajana.

Selvittääkö tekoäly akkukierrätyksen sokkelon?

Aalto-yliopiston professori Rodrigo Sernan johtama Smart Cycle -tutkimus kehittää menetelmää, jolla kiertotalouden prosesseja voi mitata ja edelleen optimoida tekoälyn avulla. Tapausesimerkkinä Serna käyttää akkuja.

Vaikka akkuja tuodaan kierrätyspisteisiin, materiaalien kierrätys uusiksi tuotteiksi vaatii suuresti kehittämistä.

Akut sisältävät useita metalleja, kuten kobolttia, nikkeliä, litiumia ja kuparia, joiden arvo kierrätysmateriaalina on korkea.

”Tällä hetkellä ei ole olemassa tehokasta prosessia, jolla kaikki arvokkaat raaka-aineet saataisiin talteen. Yhdenkin raaka-aineen kierrätysprosessi vaatii useita erilaisia vaiheita, joten kokonaisuus on hyvin monimutkainen”, Rodrigo Serna sanoo.

Ensin mittaus ja olennaiset arvot

Serna tutkimusryhmineen on pureutunut ongelmaan prosessiparametrien kautta. Ensin on tiedettävä, mitkä parametrit ovat prosessin kannalta oleellisia, mitattavia ja toisistaan riippumattomia. Vasta tämän jälkeen kierrätysprosessia voi optimoida kokonaisuutena.

”Akku koostuu useista eri materiaaleista. Mitä enemmän materiaaleja siitä halutaan kierrättää, sitä moni-

mutkaisemmaksi kierrätysprosessi ja sen suunnitteleminen muuttuu. Tarkastelemme tutkimuksessamme eri prosessivaihtoehtojen suorituskykyä ja vertailemme prosesseja keskenään. Pyrimme ymmärtämään, mikä vaihtoehdoista on optimaalisin”, Serna kertoo.

Vertailuparametreiksi on tunnistettu esimerkiksi raaka-aineen taloudellinen arvo, prosessiin kuluva aika ja energiantarve, materiaalin käytettävyys ja prosessin ympäristövaikutukset.

”Tällä hetkellä mietimme, miten näitä parametrejä arvotetaan – mitkä ovat on kokonaisuuden kannalta oleellisimpia”, Serna sanoo.

Tekoälystä apua prosessin kehittämiseen Kun parametrit ja niiden merkitys kokonaisuuden kannalta ovat selviä, tutkimuksessa käytetään apuna koneoppimista ja tekoälyä.

”Hypoteesimme on, että tekoäly voisi optimoida monimutkaisen kierrätysprosessin, kun kerromme sille oikeat parametrit ja niiden painotukset.”

”Hypoteesimme on, että tekoäly voisi optimoida monimutkaisen kierrätysprosessin.”

Smart Cycle -tutkimusta on tehty kaksi vuotta Aalto-yliopistossa. Se on osa Suomen akatemian rahoittamaa Romulus-projektia. Tiimiin kuuluu yksi tohtorikoulutettava ja yksi jatkokoulutettava tutkija. Nyt tutkimus yhdistyy Turun yliopiston kanssa: professori Milica Todorovicilla on koneoppimiseen erikoistunut ryhmä, josta projektiin tulee yksi tohtorikoulutettava tutkija.

”Tämä on tietääksemme maailman ainoa tutkimusprojekti, jossa tekoälyä käytetään kiertotalousprosessien suunnitteluun. Jos onnistumme, pääsemme esittelemään uuden tavan kierrätysprosessien suunnittelussa ja optimoinnissa.”

”Hypoteesimme on, että tekoäly voisi optimoida monimutkaisen kierrätysprosessin.”

Mitä aiot katsella ja kuunnella?

Kiia Malinen

Tutkimusinsinööri, Aalto-yliopiston Kemian tekniikan korkeakoulu

1Olen työpaikallani useiden massaspektrometriaan ja nestekromatografiaan liittyvien laitteiden pääkäyttäjä. Aionkin tutustua toimittajiemme Agilentin, Bernerin, Phenomenexin, Thermo Fisher Scientificin ja Watersin messuosastoihin. On kiinnostava kuulla päivityksistä ja uutuuksista. Myös ainakin Nesteen osasto on mielenkiintoinen.

2 Kuuntelen jyväskyläläisen yliopistonlehtori Elina Kaleniuksen esityksen Ion mobility mass spectrometry: adding a new dimension to structural chemistry and small molecule identification. Aihe liittyy alaani, mutta hieman eri näkökulmasta. Se on osa Advancements and future perspectives in chemical analysis -seminaaria. Kalenius esiintyy 11.4. klo 14.

3Nuorten tutkijoiden symposium järjestetään 11.4., ja aion silloin kuunnella useita puhujia. Myös seminaari CBRN-näkökulmia NATO-Suomesta vaikuttaa lupaavalta.

Jani Porkka Prosessitekniikan suunnittelija ja konsultti, Elomatic Oy.

1

Eniten minua kiinnostavat kemiantekniikan ja teknologian uudet tuulet ja laiteratkaisut. Ja yleensäkin kaikki toiminta omalla alallani.

2Yrityksistä tutustun ainakin isojen tekijöiden toimintaan, esimerkiksi Nesteen osastoihin ja laitetoimittajien osastoihin.

3Aion kuunnella biopuolen ja kemian luentoja. Aiheista minua kiinnostavat erityisesti jätevirtojen ja kaasujen käsittely ja kierrätys sekä vetyyn liittyvät asiat.

UUSELINTARVIKKEET

Mitä tänään syötäisiin?

Timoteitä ja puna-apilaa

Nurmikosta proteiinit ruokapöytään ja solumaatalous Suomen viennin veturiksi. Näitä mahdollisuuksia tutkitaan ja toteutetaan Teknologian tutkimuskeskus VTT:ssä.

”Uuselintarvikkeet ovat tuomassa lupaavia ratkaisuja ruoka- ja ilmastokriisiin”, sanoo tutkimustiimin vetäjä Kaisu Riihinen.

Innovatiivisia uuselintarvikkeita ovat esimerkiksi laboratoriossa kasvatettu liha, mung-pavusta eristetty proteiini ja hyönteiset. VTT:ssä kehitetään solumaatalouden eli bioteknologian keinoja valmistaa elintarvikkeiden ainesosia.

”Mikrobit ja hiivat ovat hyviä solumaatalousjuhtia, jotka väsymättä tuottavat esimerkiksi proteiinia tai rasvaa. Tekniikka tarjoaa mahdollisuuden tuottaa ravintoa tehokkaammin ja vähentää ympäristövaikutuksia perinteiseen maatalouteen verrattuna”, Riihinen sanoo.

Sienirihmastoa jogurttiin, nyhtönurmea nälkään Solumaatalouden tuotteista markkinoilla on Yarrowia lipolytica -hiivabiomassaa, joka suunnattiin aluksi ravintolisäksi painonhallintaan. Nyt se on uuselintarvikeluvalla sallittu useissa tavanomaisissa elintarvikkeissa.

Uuselintarvikeprosessin on käynyt läpi myös siitakkeen eli Lentinula edodes -rihmaston avulla fermentoitu

”Suurimmat esteet liittyvät lainsäädäntöön ja ihmisten suhtautumiseen.”

herne-riisiproteiini. Sitä voi lisätä vaikkapa leipätuotteisiin, valmisaterioihin ja jogurttipohjaisiin elintarvikkeisiin.

Nurmikasveista timotei ja punaapila ovat VTT:n uuselintarvikkeisiin keskittyneen tutkimusryhmän suurennuslasin alla. Niiden proteiinissa on ainesta ihmisravinnoksi.

Myös öljykasvit ovat monen uuselintarvikkeisiin liittyvän innovaation siemen. Rypsistä ja rapsista eristetty siemenjauhe on suomalaisen kehitystyön tulos, joka tuli markkinoille vuonna 2023. Jauhetta on lupa käyttää esimerkiksi viljapatukoissa, leivissä ja aamiaisviljatuotteissa.

Solumaatalouden kärkimaa

”Suomi on maailmanlaajuisesti solumaatalouden tutkimuksen kärkimaita. Suomi ja muut Euroopan maat ovat kuitenkin jäämässä uuselintarvikemarkkinoissa muun maailman

jalkoihin, sillä EU:n elintarvikeviranomaisen hyväksyntäprosessin hitaus kankeuttaa uusien tuotteiden pääsyä markkinoille”, Riihinen kertoo.

Peruna olisi uuselintarvike, jos se tulisi markkinoille nyt. Vihreiden perunoiden sisältämät haitalliset glykoalkaloidit rajaisivat käyttöä elintarvikkeissa.

”Suurimmat esteet uuselintarviketuotannossa liittyvät lainsäädännön lisäksi ihmisten asenteisiin. Luonnollisesti uuselintarvikkeen hajun, maun ja ulkonäön pitää olla sellaisia, että kuluttajat hyväksyvät ne.”

VTT:llä seurataan tarkasti kuluttajatarpeita ja ruokatrendejä, ja uudet projektit sivuavat niitä.

”Uuselintarvikkeen matka ideasta markkinoille kestää karkeasti arvioiden viitisen vuotta. Uskon, että enää 5–10 vuoden päästä uuselintarvikkeet eivät ole enää niin oudoksuttavaa ravintoa kuin nyt”, Riihinen sanoo.

Seminaari

Uusien elintarvikeinnovaatioiden haasteet EU:ssa.

Kaisu Riihinen: Potentiaaliset uuselintarvikkeet – laboratoriosta ruokapöytään 10.4. klo 13.45 ja paneeli 14.30.

Kaisu Riihisen tiimi kehittää uusista raaka-ainelähteistä ruokatuotteita, jotka ovat maultaan ja ravintoarvoiltaan erinomaisia.

Ilmatieteen laitoksen erikoistutkija Joonas Merikanto on fyysikko ja ilmakehän mallinnuksen ja ilmastonmuutoksen asiantuntija.

ILMASTONMUUTOS

Ratkeaako keikahduspisteiden arvoitus ajoissa?

ITutkijat selvittävät, mitkä merkit ennustavat keikahduspisteen laukeamista.

lmasto lämpenee nopeasti, eivätkä tutkijatkaan tiedä täysin, millaiset vaikutukset tällä on. Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteena oli rajoittaa ilmastonmuutoksesta johtuva lämpötilan nousu 1,5 asteeseen, mutta tutkijat eivät pidä tavoitetta enää realistisena.

”Mittaukset näyttävät maapallon lämpenevän kiihtyvää vauhtia yli 0,2 astetta vuosikymmenessä. Vaikutukset ovat jo nähtävissä. Esimerkiksi koralliriutat kärsivät, ja niitä uhkaa pian laajamittainen kuolema”, sanoo erikoistutkija Joonas Merikanto Ilmatieteen laitokselta.

Laitoksella kehitetään matemaatti-

sia ilmastomalleja, joiden avulla tutkitaan ilmastojärjestelmän käyttäytymistä ja ennustetaan ilmastollisia olosuhteita. Mallit perustuvat fysiikkaan, kemiaan ja biologiaan.

Ne kuvaavat ilmakehää ja sen koostumusta, meriä ja niiden biogeokemiaa, jäätiköitä, kasvillisuutta ja maaperää sekä kaikkien näiden vuorovaikutusta.

”Malleissa vaikkapa tuulet, sateet ja vuodenajat syntyvät fysiikan lakien seurauksena. Metsät kasvavat, meret virtaavat ja kemialliset aineet reagoivat keskenään sekä kiertävät järjestelmän sisällä.”

”Voimme tehdä malleilla radikaalejakin kokeita, kuten poistaa kaikki metsät ja katsoa, mitä järjestelmälle tapahtuu. Tai mallintaa ihmiskunnan kasvihuone- ja pienhiukkaspäästöjen vaikutusta ilmastoon.”

Mallit ovat kehittyneet vuosien varrella harppauksin, mutta paljon on myös sumun peitossa. Ilmastojärjes -

telmän herkkyyttä ihmisen aiheuttamille muutoksille ei tunneta tarkasti. Jotkut muutokset saattavat tapahtua nopeastikin.

Milloin keikahduspisteet laukeavat?

Ilmaston keikahduspisteet ovat kriittisiä kynnysarvoja, joissa ilmaston lämpeneminen voi aiheuttaa äkillisiä ja peruuttamattomia itseään vahvistavia muutoksia.

”Tällaisia muutoksia voivat olla esimerkiksi ikiroudan sulaminen ja sademetsien kuivuminen. Sulaminen vapauttaa ilmakehään metaania voimistamaan lämpenemistä. Sademetsien kuivuessa metsästä haihtuvan veden ylläpitämät sateet heikkenevät ja koko paikallinen ilmastosysteemi romahtaa”, Merikanto kuvailee.

Tutkijat pyrkivät selvittämään, mihin asettuvat ne lämpenemisen rajat, joissa keikahduspisteet saattavat laueta. Ja mitkä ovat ennusmerkit, jotka kriittisiä pisteitä edeltävät.

”Luonnollisen vaihtelun äkillinen kasvu saattaa ennustaa keikahduksia. Esimerkiksi Atlantin merivirtojen suuret vuosien väliset vaihtelut voisivat ennustaa, että koko järjestelmä uhkaa siirtyä uuteen tilaan.”

Jokaisella kymmenyksellä on väliä

Ilmastonmuutos vaikuttaa miljardien ihmisten elämään.

”Lämpenemisen hidastamiseksi jokaisella teolla on vaikutusta. Pääasia on, että pyrimme toimimaan nopeasti”, Merikanto korostaa.

Ilmastotutkimus etenee kiihkeästi koko maailmassa. Kansainvälisissä ilmastotutkimusprojekteissa Suomen Ilmatieteen laitos on keskeinen toimija.

Monitieteellisellä tutkimusalalla fysiikka, biologia, biokemia ja kemia liittyvät saumattomasti yhteen.

”Kemialla on suuri merkitys kaikkien ilmastojärjestelmän osasten ymmärtämisessä mutta myös ilmastonmuutosta hidastavissa innovaatioissa. Tällaisia ovat esimerkiksi ratkaisut, joilla pyritään kaappaamaan hiilidioksidia ilmakehästä.”■

Johannes Pernaa Kemian opetuksen yliopistonlehtori, Helsingin yliopisto

Seminaari

What We Know (and Don’t Know) about Climate Change.

Joonas

Merikanto: Climate Change – Knowns and Unknowns 11.4. klo 10.50.

1Torstaina 11.4. menen kuuntelemaan CBRN-näkökulmia NATO-Suomesta -seminaaria. Aihe on erittäin ajankohtainen Venäjän Ukrainassa tekemien järkyttävien sotatoimien vuoksi. Lisäksi Suomeen on kohdistunut kaikenlaista vaikuttamista rajalla ja verkossa. Kaikki valmistautuminen on nyt järkevää.

2Saman päivän iltapäivällä olen kiinni omassa Kestävä kemia opetuksessa -seminaarissani. Käyn myös Nuorten tutkijoiden symposiumissa, jonka aiheet ovat kiinnostavia. Ihailen myös nuorten innokasta asennetta.

3Näytteilleasettajat kierrän aina ja after work -sessiossa nostan maljoja ystävien, kollegoiden ja kaikkien halukkaiden kanssa.

Elisabeth Björnvik Analytisk kemist, Fortum Battery Recycling Oy

1 Under onsdagen 10.4. ser jag särskilt fram emot att ta del av några presentationer inom temat Synthetic Biology in Health and Medicine. Varför det intresserar, är nog endast av ett helt personligt intresse av biologin inom hälsa och medicin.

2 Under torsdagen 11.4. är Advancements and future perspectives in chemical analysis ett tema som jag är intresserad av i skenet av mitt jobb som analytiker.

3 What We Know (and Don’t Know) about Climate Change är även det ett tema som jag hoppas hinna delta på under torsdagen, eftersom klimatkrisen ständigt är ett relevant tema.

4 En annan sak som jag även ser framemot med mässan är att ha en chans att få träffa andra naturvetare och få diskutera olika relevanta teman.

Voittamaton ALD

Professorit Matti Putkonen ja Mikko Ritala esittelevät ALD-reaktorien äärellä lopullisia tavoitteita eli 300 mm:n piikiekoille kasvatettuja ohutkalvoja.

Liki 50 vuotta vanha suomalaiskeksintö mahdollisti tietotekniikan voittokulun jatkumisen, eikä sille ole löytynyt haastajia.

TEKSTI Antti Kivimäki KUVAT Veikko Somerpuro

Nuori fyysikko Tuomo Suntola teki ehkä kaikkien aikojen merkittävimmän suomalaisen keksinnön vuonna 1974 miettiessään Instrumentariumille uusia ratkaisuja lääketieteellisten laitteiden näytöiksi.

Suntola halusi kehittää teollisen menetelmän hyvin ohuen mutta tasalaatuisen sinkkisulfidikalvon valmistukseen. Hän tuijotti työnhuoneensa seinällä roikkuvaa alkuaineiden jaksollista järjestelmää ja sai idean. Kalvon voisi rakentaa kemiallisilla reaktioilla, atomikerros kerrokselta: rikkiä, sinkkiä, rikkiä, sinkkiä… Rikkipinta sitoo kaasumaista sinkkiä itsensä, kunnes jokainen rikkiatomi on sitonut sinkin ja pinta onkin pelkkää sinkkiä. Ylimääräinen sinkki huuhdellaan pois ja päästetään sisään kaasumaista rikkiä. Tällöin sinkkipinta sitoo itseensä rikkiä, kunnes pinta on pelkkää rikkiä, ja niin edelleen.

Tämä on edelleen atomikerroskasvatuksen eli ALD:n (Atomic Layer Deposition) ydinidea.

”Idea on yksinkertainen, mutta kemistin olisi ollut vaikea sitä keksiä, ainakaan tuntematta sovelluskohdetta. Suntola oli tekniikan tohtori ja keksijä, ja ideointi sai alkunsa tarpeesta”, kertoo epäorgaanisen kemian emeritusprofessori ja Suntolan ystävä Markku Leskelä

Kun Suntola kertoi kemisteille ALD:stä runsaat 40 vuotta sitten, muutamat innostuivat –Leskelä heidän joukossaan – ja alkoivat kehittää menetelmää eteenpäin.

”Kemia on ALD:ssä kaiken a ja o. Jos se ei toimi pinnalla, menetelmäkään ei toimi”, Leskelä sanoo.

Mooren laki pätee yhä

Merkittävimmin ALD on vaikuttanut tietokoneiden sisällä. Vuonna 2007 Intel toi markkinoille ensimmäisen mikroprosessorin, jossa

Kumpulan UHVkammiossa (ultra high vacuum cluster) paine on hyvin pieni, vain 1 / 10 000 000 000 000 osa ilmanpaineesta.

”Kemia on ALD:ssä kaiken a ja o. Jos se ei toimi pinnalla, menetelmäkään ei toimi.”

transistorit oli valmistettu ALD-teknologian avulla. Nykyisin jokainen uuden tietokoneen komponentti käy läpi noin 70 ALD-prosessia.

ALD on 2000-luvulla mahdollistanut sen, että niin sanottu Mooren laki on voinut jatkaa toteutumistaan: integroitujen piirien kapasiteetti on yhä kaksinkertaistunut kahden vuoden välein.

Kun nyt puhutaan jo atomikerroksista, kovin paljon tehokkaammaksi ei hevin päästä – kaksiulotteisesti.

”Avuksi voidaan ottaa kolmas dimensio eli rakentaa komponentteja päällekkäin. ALD on tässä avainasemassa, koska pinnan muodon ei tarvitse olla tasainen. ALD:llä voi rakentaa kolmiulotteisia transistoreja ja vastuksia, ja erityisesti muistikomponenteissa se on avain eteenpäin”, Leskelä sanoo.

HelsinkiALD-tutkimusryhmässä on tällä haavaa noin 30 henkeä. Professoreiden Mikko Ritalan ja Matti Putkosen johdolla ryhmä kehittää ALD-prosesseja ja uusia lähtöaineita sekä tutkii ALD-reaktiomekanismeja.

Keskeistä on vuonna 2004 alkanut yhteistyö mikroelektroniikkateollisuuden ALD-reaktoreita valmistavan hollantilaisen suuryrityksen ASM Interntational N.V:n kanssa. Yrityksen Suomen-yksikkö ASM Microchemistry Oy toimii Kumpulan kampuksen Chemicumissa ja rahoittaa nyt noin kymmentä väitöskirjantekijää ja tutkijaa.

”Jotkut epäilevät yritysyhteistyötä tempoilevaksi, mutta tämä on pitkäjänteisintä rahoitusta, jota olemme mistään saaneet”, Ritala sanoo. Ongelma inspiroi uuden tekniikan

Yksi uusi avaus on paikkaselektiivinen atomikerroskasvatus: kalvoa ei tehdä koko pinnalle vaan kohdennetusti sinne missä tarvitaan. Tällöin valitaan aineita, jotka reagoivat esimerkiksi vain metallin pinnalla mutta eivät eristeen.

Vastakkainen menetelmä on paikkaselektiivinen etsaus eli polymeeriä poistetaan valikoiden tiettyjen materiaalien päältä. Ritala sai oivalluksen tähän uuteen tekniikkaan ajaessaan autolla Mikkelistä, jossa hän oli toiminut vastaväittäjänä. Väitös käsitteli dieselmoottorien katalyyttipinnoitteen valmistusta ALD:n avulla.

Dieselmoottorin katalyyttipinnoitteessa platina saa aikaan sen, että nokipartikkelien rakosis -

Kemian emeritusprofessori Markku Leskelän tautsalle on vakuumikluseri, jossa ALD-reaktori on yhdistetty pintaherkkiin analyysimenetelmiin. Ryhmä haaveili laitteesta 20 vuotta.

ALD-kalvo on tulossa ulos reaktorista: piin päälle kasvatettu kalvo on ohuudestaan huolimatta silmin havaittava.

ta luikerteleva happi hapettaa noen hiilidioksidiksi ja vedeksi.

Ritala pohti, että näin polymeerejäkin voisi poistaa katalyyttisiltä pinnoilta. Ongelmana vain oli, että polymeerikalvot ovat jatkuvia, joten suoraa reittiä katalyytin pinnalle ei ollut.

Sitten hän keksi, että tässähän voi kääntää eduksi polymeerien yleisen ongelman eli sen, että happi läpäisee helposti paksutkin polymeerit. Kun polymeerin alla on erilaisia materiaaleja, se poistuu katalyyttisen materiaalin päältä mutta jää muualle suojaksi.

”Kerroin ideasta jatko-opiskelijallemme Chao Zhangille, ja jo viikon päästä hän oli osoittanut menetelmän toimivaksi. Tätä olemme sittemmin varioineet ja hyödyntäneet eri tavoin”, Ritala kertoo.

Vanhat ja uudet aurinkokennot

Vaikka tietokoneet ovat ALD:n kaupallisesti merkittävin sovelluskohde, pinta-alaltaan eniten ALD-kalvoja tehdään aurinkokennoihin. Hyötysuhteen parantamiseksi piikennojen pinta pitää passivoida, ja tässä ALD-pinnoitus alumiinioksidilla on noussut johtavaksi menetelmäksi.

”Mikroelektroniikan kehityksessä ALD:lle ei ollut vaihtoehtoja. PERC-aurinkokennojen val-

mistuksessa vaihtoehtoja on, mutta ALD on ottanut siellä merkittävän roolin. Saa nähdä, onko se tulevaisuudessa ainoa tapa aurinkokennojen pinnoitukseen”, Putkonen sanoo.

ALD voi myös auttaa uuden sukupolven aurinkokennojen kehityksessä.

Perinteisissä aurinkokennoissa pii nappaa auringonvalon fotonit sähkövirraksi. Lupaava rinnakkainen teknologia perustuu perovskiittien käyttöön piin korvaajana.

Perovskiiteiksi kutsutaan materiaaleja, joilla on samanlainen kiderakenne kuin ”varsinaisella perovskiitilla” eli kalsiumtitanaatilla.

”Perovskiitti sopii aurinkokennoksi ikkunalaseihin, koska se on muokattavissa osittain tai täysin läpinäkyväksi toisin kuin pii, ja hankalan muotoisten kohteiden pinnalle, koska se sopii erinomaisesti taipuisiin kennoihin toisin kuin pii”, kertoo materiaalikemian tutkija Georgi Popov.

Perovskiittia on tutkittu paljon. Ohutkalvo muodostetaan tiputtamalla pisara valmistusliuosta noin sentin kokoiselle alustalle, joka pyörii tuhansia kierroksia minuutissa. Näin saadaan valmistettua laboratoriossa oivasti toimivia aurinkokennoja. Teollisesti menetelmä on epäkelpo, koska aurinkokennot ovat suuria.

Georgi Popov kuljettaa näytettä ALDreaktorista kohti pinta-analyysikammiota. Väitöskirjatutkija on kehittänyt menetelmän, jolla aurinkokennoihin sopivaa perovsktiitia on mahdollista valmistaa ALD:llä.

Ongelma on kuin luotu atomikerroskasvatukselle. Popov kehitti kemian väitöskirjatyössään vuosina 2017–2018 toimivan menetelmän, jolla aurinkokennoihin sopivaa perovskiittia voi valmistaa ALD:llä.

Miksi tätä ei ollut keksitty jo aiemmin?

”ALD:ssä keskeistä on löytää oikeat kemikaalit. Kirjallisuuden ja omien kokeiden avulla onnistuin löytämään sellaiset”, Popov arvioi.

Hänen menetelmässään ALD:llä kasvatettua cesiumjodidia ja lyijyjodidia yhdistetään cesiumlyijyjodidiksi, joka on aurinkokennoissa hyvin toimiva perovskiitti.

”Menetelmä on vielä liian kallis teollisuudelle, mutta se ei ole meille tarinan loppu. Tiedämme, mitä teollisuus vaatii, ja voimme kehittää prosesseja eteenpäin.”

Mikroelektroniikan salattu sisältö Kymmenisen vuotta sitten Ritala luennoi ALD:stä ja professori Edward Hæggström esitti kysymyksen, mitä tulee ALD:n jälkeen.

”En osannut siihen vastata. Olen sittemmin kysynyt samaa yritysmaailmasta ja tutkijoilta, eikä kukaan tiedä. On vaikea nähdä ALD:n syrjäytyvän mikroelektroniikassa. Sen rooli näyttäisi vain kasvavan”, Ritala sanoo.

Yksi uusi avaus on paikkaselektiivinen atomikerroskasvatus: kalvoa tehdään kohdennetusti vain sinne, missä tarvitaan.

Putkonen huomauttaa, että perustutkimuksen merkitystä alan kehityksessä on välillä vaikea arvioida, koska mikroelektroniikan valmistajat pimittävät tarkkaa tietoa materiaalivalinoistaan. Alalla on kuitenkin yrityksiä, jotka ostavat komponentteja ja analysoivat ne läpikotaisin selvittääkseen, mitä ne pitävät sisällään.

”Niistä voi usein päätellä, että komponentti on ollut pakko tehdä ALD:llä kun millään muulla tekniikalla ei olisi voinut saavuttaa samanlaista kolmiulotteista rakennetta”, Putkonen sanoo. ■

Vuosittainen ALD-tutkijoiden kokoontuminen järjestetään tänä vuonna Suomessa. Helsingin Messukeskuksessa 4.–7.8.2024 pidettävään ALD2024-konferenssiin odotetaan alustavasti noin 800:aa osallistujaa.

Artikkeli on alun perin julkaistu Yliopisto-lehdessä 3/2023.

Treasures from the forest

LÄHIKUVASSA OLLI TÖRMÄKANGAS

Kapuloita syövän rattaisiin

Tutkija Olli Törmäkangas kehitti kemian tiiminsä kanssa molekyylin, joka jarruttaa eturauhassyövän etenemistä.

Darolutamidin kehittäminen kesti 12 pitkää vuotta ja se kannatti: lääkkeen ansiosta kymmenet tuhannet ihmiset ovat saaneet hoitoa. Turkulaisen kemistin ura on tarina sinnikkyydestä. TEKSTI

”Tämän työviikon kohokohta oli se, kun oivalsimme, miten voimme välttää haitallisia ominaisuuksia kehitteillä olevassa molekyylissä”, kertoo Olli Törmäkangas.

Vuonna 2011 tutkija Olli

Törmäkangas tuijotti tietokoneensa ruutua. Hän oli juuri saanut nähtäväkseen darolutamidi-projektin ensimmäisen ihmisillä tehtävän kokeen, Faasi I:n, tulokset.

”Viivästyksiä ja unettomia öitäkin oli siinä vaiheessa takana. Olin silti luottavainen, sillä teoriassa molekyylin pitäisi tehota”, Törmäkangas muistelee.

Mies oli oikeassa. Tulokset kertoivat, että lääkeaine tekee sen mitä sen pitäisikin: tutkimukseen osallistuneiden potilaiden syövän biomarkkerit eli PSA (Prostata Specific Antigen) -arvot olivat darolutamidin annostelun jälkeen lähteneet selvään laskuun, ja arvot olivat myös pysyneet alhaisina. Tämä oli erittäin lupaava tulos tulevia jatkotutkimuksia ajatellen.

”Silloin oli pala kurkussa ja tippakin silmäkulmassa. Työpäivän jälkeen oli kevyt olo pyöräillä kotiin.”

Suurennuslasi mukana lelupakissa

Törmäkankaan ura orgaanikoksi ei ollut tähtiin kirjoitettu. Vähällä oli, ettei hän nuorena miehenä päätynyt pitkäaikaisen palokuntaharrastuksen myötä palo- ja pelastusalalle.

Tutkijuus ei näkynyt Törmäkankaan lapsuudessakaan: rasavilli tenava vietti aikaansa lähinnä raisujen pihaleikkien sekä ritsojen ja jousipyssyjen parissa.

”Lelupakissani oli kyllä suurennuslasi, mutta käytin sitä ennemminkin kärventämiseen kuin luonnontieteelliseen havainnointiin”, Törmäkangas sanoo.

Uteliaisuus ja halu oppia ovat kuitenkin leimanneet Törmäkankaan luonnetta pikkupojasta lähtien.

”Sinnikkyys on osa luonnettani. Kai kotiseudultani Oulaisista on kulkeutunut piirre periksiantamattomuudesta: vähällä ei luovuteta.”

Rimakauhun kautta orgaanikoksi

Kemia alkoi houkutella Törmäkangasta vasta lukiovuosina. Tuoretta ylioppilasta kuitenkin mietitytti yliopistoon hakeutuminen.

”Mitä jos en sittenkään viihdy akateemisessa maailmassa”, hän mietti pääsykoetta täyttäessään, mutta kiinnostus tieteeseen potki takalistoon rohkeutta.

Pian ala tuntuikin kantavan rimakauhusta huolimatta.

Maisteriksi Törmäkangas valmistui Oulun yliopistosta professori Ari Koskisen oppilaana vuonna 1997. Koskisen tutkimusryhmä oli erikoistunut luonnonaineiden synteeseihin ja asymmetrisiin synteesimenetelmiin. Väitöskirjatyön hän viimeisteli vuonna 2002 Teknillisessä korkeakoulussa Otaniemessä.

Oli sattumaa, että Törmäkankaasta tuli lopulta lääkeainekemisti. Hän osallistui väitöskirjatutkimuksensa aikana Kuopion yliopiston profes -

”Ensimmäisen ihmisillä tehtävän kokeen, Faasi I:n, tulosten tultua oli pala kurkussa ja tippakin silmäkulmassa. Työpäivän jälkeen oli kevyt olo pyöräillä kotiin.”

KUKA?

Olli Törmäkangas, 51

Chemistry Lead, Orion oyj Turku

Perhe: Vaimo, kaksi täysi-ikäistä tytärtä sekä 3-vuotias lapsenlapsi.

Perheeseen kuuluu myös bishon frisee -koira Nemo.

Harrastukset: laskettelu, sulkapallo, patikointi ja monipuolinen liikunta.

soreiden Jukka Gyntherin ja Tomi Järvisen pitämälle lääkeainekemian kurssille. Kurssin vaikutus oli käänteentekevä.

”Tuo kurssi avasi uuden maailman. Oivalsin, mihin kaikkeen elimistön toiminnoissa kemisti voi pienmolekyyleillä ja niiden ominaisuuksia säätelemällä vaikuttaa”, Törmäkangas kertoo.

Pian tämän jälkeen Orion haki lääkeainekemistiä Espooseen, Törmäkangas haki paikkaa ja tuli valituksi. Nyt hän on työskennellyt alalla jo yli 20 vuotta.

Syöpäsolujen sammuttajia etsimässä

Törmäkankaan uran merkittävin asia on kiistatta ollut darolutamidi-projekti, jonka tuloksena saatiin uusi syöpälääke maailmanlaajuisille markkinoille.

”Darolutamidi on kehitetty jarruttamaan eturauhassyövän etenemistä. Se on antiandrogeeni eli sen tehtävänä on sitoutua mieshormonin välittäjään, androgeenireseptoriin, ja muuttaa sen kolmiulotteinen muoto inaktiiviseen muotoon”, Törmäkangas selittää.

Darolutamidi toimii reseptorin antagonistina, eli estää reseptorin toiminnan ja luonnollisten hormonien sitoutumisen siihen.

”Eturauhassyövän kehittyminen ja edistyminen ovat riippuvaisia androgeenireseptorin aktiivisuudesta. Kun se mykistetään, syöpäsolun toiminta estyy ja syövän eteneminen hidastuu.”

Olli Törmäkankaan työssä täytyy hallita laaja-alaisesti erilaisia kemiallisia reaktioita ja soveltaa niitä suunniteltujen lääkeainemolekyylien valmistamisessa. Työ on niin mielenkiintoista, ettei siihen kyllästy koskaan.

Juuri nyt

Mikä alkuaine olisit?

Fluori olisi hyvä valinta, sillä se on hyödyllinen lääkekehityksessä monipuolisten ja hyödyllisten ominaisuuksiensa vuoksi. Sen käyttöä tullaan kuitenkin rajoittamaan, joten en halua olla se. Sillä on myös liian alhainen kiehumispiste – minä olen rauhallisempi.

Siksi valitsen mieluummin Piin, jossa on tiettyä stabiilisuutta. Se on monessa mukana, ja saattaa kestää koviakin olosuhteita. Se on myös hyvä sitoutumaan, toisin kuin vaikka jalokaasut. Ne ovat sellaisia sinkkuihmisten alkuaineita.

Mikä kirja on yöpöydälläsi juuri nyt?

Barack Obaman Luvattu maa.

Ketä kemian alan ihmistä ihailet ja miksi?

Nobel-voittaja David McMillan on tehnyt urallaan vaikuttavaa työtä organokatalyysien parissa. Kunnioitan kuitenkin suuresti ikiaikaisia kemistejä, jotka kykenivät luomaan ja tutkimaan lääkeaineita jo 1800-luvulla ilman nykyaikaisia analyysilaitteistoja.

Löytö tuhansien molekyylien joukossa

Darolutamidi-projektin ensiaskeleet otettiin vuonna 2005, kun orionilainen molekyylimallittaja Gerd Wohlfahrt onnistui muokkaamaan tietokonemallissa androgeenireseptorin 3D-konformaatiota täysin uuteen, antagonistiseen muotoon. Vastaavaa tietokonemallia ei ollut aiemmin julkaistu.

”Tietokonemalliin istutettiin noin miljoona virtuaalista molekyylirakennetta, joista muutamat näyttivät sopivan oikein hyvin. Virtuaalisen vaiheen jälkeen tilasimme tuhansia yhdisteitä, jotka testattiin Turun tutkimuskeskuksessa.”

Laboratoriokokeet osoittivat mallin toimivan myös käytännössä.

”Se oli yksi läpimurto, ja tuota mallia hyödynnettiin myös myöhäisemmässä optimointityössä”, Törmäkangas muistaa.

Törmäkankaalla tiimeineen oli nyt käsitys kohdeproteiinin reseptorin ”molekyylitaskusta” ja siitä mitä ominaisuuksia ja millaisen konformaation se lääkeaineelta tulisi vaatimaan.

”Kehitystyön alussa optimoimme useampaa molekyylirakenneperhettä, mutta pian keskityimme lupaavimpaan.”

Darolutamidi valikoitui lopulta noin 1200 molekyylikandidaatin joukosta, ja se syntetisoitiin ensimmäisen kerran vuonna 2008.

Tieteellistä

legopalikkaleikkiä

Törmäkangas kuvaa lääkeainemolekyylin syntetisoimista legopalikkavertauksen avulla.

”Molekyyleihin liitetään eri kemiallisin reaktioin uusia toiminnallisia ryhmiä tai isompia molekyylejä kuin legopalikoita. Tavoitteena on tehokas, turvallinen ja riittävän stabiili lääkeainemolekyyli”, tutkija selittää.

Synteesin monimutkaisuus on kiehtovaa. Halutun molekyylin voi rakentaa useista eri lähtöaineista ja eri synteesireitein. Eri reitit vaativat erilaisia kemiallisia reaktioita ja lähtöaineita kahden rakennuspalikan liittämiseksi

”Kemiassa oudointa on yhdistelmä täsmällistä luonnontiedettä ja arvaamattomuutta.”

toisiinsa. Kussakin reaktiossa voi olla mahdollisuuksia käyttää lukuisia eri reagensseja sekä olosuhteita näiden kombinaatioita optimaalisen reaktion saavuttamiseksi. Työ on iteratiivista optimointia.

”Kemia on yllätyksellistä. On kiehtovaa pähkäillä, mistä molekyylin ominaisuudesta tai osasta mikäkin muutos missäkin parametrissä johtuu”, Törmäkangas kuvailee.

Lääkeaineen teho haasteena

Törmäkangas kertoo, että darolutamidin kehitysprojektissa erityisen antoisaa oli tehon ja turvallisuuden optimointivaihe.

”Haasteita tuli vastaan liki päivittäin, ja niiden ratkaiseminen on aina pieni voitto.”

Erityisesti molekyylin teho tuotti tutkijoille päänvaivaa. Lääkeainemolekyyliä optimoitiin yhä aktiivisemmaksi, mutta samalla piti pitää silmällä myös lääkeaineen liukenevuutta ja fysikokemiallisia ominaisuuksia, metabolista stabiilisuutta, toksikologisia ominaisuuksia ja useita muita parametrejä.

”Jos antiandrogeeni hajoaisi elimistössä liian nopeasti, androgeenireseptori pääsisi taas aktivoitumaan ja lääkkeen teho syöpää vastaan olisi huono.”

Onnistumisen hetki koettiin, kun tehoon liittyvä ongelma ratkesi ja tarvittavat ominaisuudet kyettiin optimoimaan samaan molekyyliin.

”Tämä pähkinä tuli mukaani vapaa-ajalle ja lenkkipoluille. Alitajuntainen salapoliisityö oli käynnissä lähes koko ajan”, hän kertoo.

Työn tavoitteena on tehokas, turvallinen ja riittävän stabiili lääkeainemolekyyli. Haasteellista on saada optimoitua yhteen molekyyliin kaikki halutut ominaisuudet. Yksi rakennemuutos vaikuttaa usein useampaan eri ominaisuuteen ja halutun molekyyliprofiilin löytäminen voi vaatia pitkän optimointityön.

Ei yhden kemistin show Törmäkangasta pidetään darolutamidin keksijänä. Hän itse korostaa ryhmän merkitystä.

”Vaikka toimin kemian projektiryhmän vetäjänä ja kyseisen molekyylin ideoijana, kukaan ei tee tällaista yksin. Tiimissä oli useita päteviä kemistejä sekä mallittaja, joiden työpanos ja ideat johtivat rakenneosa kerrallaan tähän lopputulokseen.”

Myös muiden osastojen tutkimustuloksilla ja asiantuntemuksella oli tärkeä rooli.

”Kemistien tehtävä on peilata yksittäisten tulosten merkitystä molekyylirakenteeseen. Ilman tuloksia me ke-

mistit olisimme sokeita kuin lepakot, emmekä pystyisi suunnittelemaan seuraavia muokkauksia.”

Työ, jolla on merkitys Darolutamidi sai myyntiluvan Yhdysvaltain viranomaiselta FDA:lta vuonna 2019, minkä jälkeen se on hyväksytty Euroopassa ja monissa muissa maissa. Sen avulla kymmenet tuhannet eturauhassyöpään sairastuneet potilaat ovat saaneet hoitoa maailmanlaajuisesti.

”On ollut hienoa olla mukana tekemässä ja kehittämässä lääkettä, joka auttaa merkittävää määrää potilaita joka päivä”, Törmäkangas toteaa.

Lääkekehityksessä epäonnistumiset ovat todennäköisiä, ja arviolta vain kymmenisen prosenttia lääkekehitysprojekteista läpäisee Faasi I-III potilaskokeet ja saa myyntiluvan. On tyypillistä, että kehitystyö joudutaan lopettamaan esimerkiksi riittämättömän tehon tai merkittävien haittavaikutusten vuoksi.

Darolutamidia tutkitaan parhaillaan uusissa Faasi III -kokeissa eturauhassyövän eri kehitysvaiheisiin

ja potilasryhmiin. Tutkimukset ovat kesken.

”Toivotaan, että darolutamidi tulee auttamaan yhä laajempaa potilasjoukkoa tulevaisuudessa.”

Syöpälääkekehitys murrosten edessä

Darolutamidi-projektin jälkeen Törmäkangas on koordinoinut lääkeaineiden optimointia useissa muissa lääkekehitysprojekteissa Orionilla.

”Jokaisessa projektissa on omat haasteensa ja mahdollisuutensa. Tähän työhön ei tylsisty.”

Törmäkangas uskoo, että tulevaisuudessa syövän hoidossa yleistyvät yhä enemmän eri mekanismien kautta tulevat kombinaatiohoidot. Valtavan datamäärän hyödyntäminen ja tekoäly tulevat olemaan yhä yleisempiä lääkekehityksen työvälineitä.

”Kemiassa oudointa on yhdistelmä täsmällistä luonnontiedettä ja arvaamattomuutta. Kun erehtyy luulemaan, että kaikki on jo keksitty, niin kohta tulee uusia aiheeseen liittyviä menetelmiä ja löydöksiä, jotka vievät alaa eteenpäin.” ■

Tutkijoista taskulaboratorion kehittäjiksi

Elsi Verrinder ja Niklas Wester tutustuivat toisiinsa Aalto-yliopiston väitöskirjatutkijoina. Yliopistosta ponnisti myös heidän startup-yrityksensä Fepod.

TEKSTI Miia Esa

ELSI VERRINDER:

’Saan työssäni käyttää osaamistani sellaiseen, josta toivon joskus olevan konkreettista hyötyä muille. Olemme kehittäneet vieritestimenetelmän, jolla terveydenhuollon ammattilaiset voivat mitata parasetamolin ja muiden kipulääkkeiden pitoisuuden potilaan veressä suoraan hoitopaikalla. Korvaamme perinteisen prosessin, jossa näyte lähetetään erikseen laboratorioon. Laitteellamme tulos saadaan veripisarasta vain minuutissa.

Lähdin aikoinaan opiskelemaan bioinformaatioteknologiaa, koska olin kiinnostunut yhdistämään tekniikkaa ja lääketiedettä. Maisterivaiheessa tutustuin sähkökemiaan, ja jatkoin tekemään väitöstyötä sähkökemiallisista biosensoreista.

TUTUSTUIMME Niklaksen kanssa tohtoriopiskelijoina Aalto-yliopistossa seitsemän vuotta sitten. Olimme kahdessa eri tutkimusryhmässä, jotka kehittivät yhteistyössä hiilipohjaisia sensoreita hermovälittäjäaineiden havaitsemiseksi biologisissa näytteissä.

Tutkimusryhmämme saivat Business Finlandilta rahoitusta konseptin lisäkehittämiseen ja tutkimuksen kaupallistamiseen.

Perustimme yrityksemme Fepodin kesällä 2022. Meitä on viisi perustajaa. Niklaksella oli suuri rooli ensiaskeleissa. Aluksi piti neuvotella yliopiston kanssa tutkimusoikeuksien siirrosta, hankkia rahoitusta ja etsiä luotettavia kumppaneita.

ELSI NIKLAKSESTA:

”Niklas on iInnovatiivinen ja sinnikäs hallitun kaaoksen mestari.”

KUKA?

Elsi Verrinder S. 1992. Tekniikan tohtori. Väitöskirja elektroniikan integroinnin ja luotettavuuden alalta Aalto-yliopistosta vuonna 2021. Asuu perheineen Espoossa ja työskentelee Fepodin tieteellisenä johtajana (CSO). Fepodin diagnoosimenetelmä perustuu Aalto-yliopistossa hiilinanomateriaalien ja sähkökemian parissa pitkään tehtyyn tutkimukseen.

Lähdin itse 2021 postdoc-tutkijaksi Santa Barbaran yliopistoon Kaliforniaan hankkimaan kokemusta bioteknologiasta. Samalla edistin yrityksemme asioita. Aikaeron vuoksi työskentelin välillä jopa öisin. Palasin perheeni kanssa Suomeen viime syksynä. Yhdysvallat on yrityksellemme kiinnostava markkina, ja saimme tutkijapestini kautta sieltä tärkeitä partnereita.

Yhteistyö Niklaksen kanssa on helppoa, ja luotamme toisiimme. Tietyissä asioissa olemme vastakohtia. Niklaksella on monta asiaa työn alla samaan aikaan, ja hän keksii jatkuvasti uusia ideoita. Kokonaisuus pysyy silti aina hallussa. Minä taas kaipaan työntekoon järjestelmällisyyttä. Erilaiset työskentelytapamme ovat meille vahvuus.

Opiskeluaikana en koskaan nähnyt itseäni yrittäjänä. Välillä mietin, miten ihmeessä olen päätynyt näin mahtavaan työhön. On suuri voimavara, että Fepodin seitsemän hengen tiimissä on meidän lisäksemme kaupallista, kliinistä, laboratorio- ja ohjelmisto-osaamista. Haastamme kaikki toinen toisiamme positiivisessa hengessä.”

NIKLAS WESTER:

’Olen aina pitänyt poikkitieteellisistä haasteista, joissa tulokset syntyvät monen eri alan osaajan yhteistyössä. Yrityksemme Fepod edustaa juuri tätä. Oman työni keskiössä on anturikehitys. On ollut erittäin opettavaista ja palkitsevaa osallistua myös muun muassa ohjelmistonkehitykseen ja tekoälymallimme kehittämiseen.

Opiskelin Aalto-yliopistossa materiaalitekniikkaa ja esimerkiksi metallien prosessointia. Päädyin tekemään diplomityöni sähkökemiallisten antureiden kehittämisestä. Innostuin aiheesta ja jäin tekemään myös väi-

KUKA?

Niklas Wester S. 1989. Tekniikan tohtori. Väitöskirja materiaalitieteen alalta Aalto-yliopistosta vuonna 2021.

Asuu perheineen Espoossa ja työskentelee Fepodin teknisenä johtajana (CTO). Fepodin ensimmäiset testit ovat kipulääkkeiden pitoisuuden mittaamiseen. Yritys on kehittämässä testejä myös muuhun käyttöön, kuten kroonisten sairauksien hoitoon.

”Elsi on poikkeuksellisen hyvä organisoimaan, tavoitteellinen ja tinkimätön.”

töskirjaa. Tutkijana pääsin tuottamaan uutta tietoa erityisesti hiilinanomateriaalien tuotannosta ja niiden pintakemian muokkaamisesta yhdessä muun muassa NASA:n ja Stanfordin yliopiston huippututkijoiden kanssa.

Vaikka meillä Elsin kanssa on hieman eri syväosaaminen, voimme silti puhua tarkoin termein ja toinen ymmärtää.

YRITYKSEMME tekee työtä sen eteen, ettei kenenkään tarvitsisi kärsiä väärästä hoidosta tai hoitamattomuudesta siksi, ettei tarvittava tieto ollut saatavilla tarpeeksi nopeasti.

Olemme keskittyneet aluksi hengenvaarallisiin myrkytystilanteisiin, joissa nopealla tiedolla voidaan aidosti pelastaa henkiä. Otimme terveydenhuollon ammattilaiset mukaan taskulaboratoriomme kehitystyöhön jo varhain. Olemme saaneet heiltä arvokasta palautetta, kuten hyvin käytännönläheisiä huomioita laitteen muotoilusta ja kuinka se sopii hoitajien työhön.

Kehitystyössä epäonnistumisia tulee enemmän kuin onnistumisia. Analysoimme epäonnistumiset oppiaksemme niistä.

ELSILLÄ ON poikkeuksellinen ajanhallinta- ja organisointikyky. Hän on tuonut yritykseemme hyödyllisiä toimintatapoja, kuten säännölliset tilannekatsaukset. Hän huolehtii, että teemme oikeita asioita oikeaan aikaan. Elsi tulee toimeen kaikkien kanssa ja on hyvä lukemaan ja kuuntelemaan ihmisiä.

Elsin paluu Suomeen on helpottanut vetovastuiden jakamista. Minun vastuullani ovat esimerkiksi mittauslaitteiden ja näytteenottoantureiden toimitusketju, tuotannon skaalaus ja massatuotanto. Elsi huolehtii muun muassa sensorien alkupään kehitystyöstä, yhteistyökuvioista ja immateriaalioikeuksien hallinnasta. Pienessä yrityksessä kaikki kuitenkin tekevät kaikkea ja autamme toisiamme.

Ensimmäiset esikliiniset tutkimukset ovat todistaneet, että teknologiamme toimii. Seuraavaksi etenemme laajempiin kliinisiin tutkimuksiin ja sitä kohti, että voimme hakea teknologiallemme viranomaisten hyväksyntää. Tavoitteena on, että laitteemme on pian käytössä kentällä niin EU:ssa kuin Yhdysvalloissa. Teknologiamme taipuu muihinkin tarpeisiin, kuten hormoni- ja vitamiinitasojen mittaamiseen.

Työn ulkopuolella minua ja Elsiä yhdistää rakkaus luontoon. Pidämme telttailusta ja retkeilystä. Olemme kumpikin innokkaita kiipeilijöitä ja ulkoilijoita. Kiipeily on hyvää vastapainoa haastavalle työlle, sillä se auttaa nollaamaan ajatukset.” ■

NIKLAS ELSISTÄ:

Hiukkasen erilainen kulta

Keltainen kimpale vai rykelmä mustia hiukkasia? Molempia. Käsitys kullasta on muuttunut. Kulta on kiikkerää ainesta, ja värikin vaihtelee. Jyväskylässä tutkitaan, voisivatko kultahiukkaset kuljettaa täsmälääkkeitä verenkierrossamme.

Keltaisena hohtava kulta on ollut himoittua metallia kautta ihmiskunnan historian. Muinaisista ajoista alkaen se on ollut arvostettu aine, josta on valmistettu ylellisyysesineitä. Edelleen kulta tuo taloudellista turvaa. Kultaharkkoja ostetaan pahan päivän varalle.

Kemiallisesti kultaa on pidetty stabiilina, passiivisena alkuaineena: jaloon metalliin mikään ei pure.

Se ei hapetu. Liuottamiseen tarvitaan tehoainetta, kuningasvettä. Tuo suolahapon ja typpihapon seos pystyy syövyttämään kultakimpalettakin.

Kultakin voi olla reaktiivista

Kuuluisan brittiläisen tiedemiehen Michael Faradayn kerrotaan valmistaneen kullan nanohiukkasia Lontoossa jo 1850-luvulla. Hänen hiukkasensa olivat arviolta 100 nanometrin luokkaa.

Nykyisin tutkijat valmistavat huomattavasti pienempiä, vain muutaman nanometrin kokoisia hiukkasia. Tarkemmin tutkittaessa on paljastunut, että nanohiukkasina kulta on reaktiivista.

”Nanokulta, kuten nanorakenteiset metallit yleensäkin, voivat olla kemiallisesti aktiivisia, koska nanohiukkasen pintakerroksessa on sellaisia atomeja, jotka pystyvät muodostamaan kemiallisia sidoksia ympäristön kanssa”, laskennallisen nanotieteen professori Hannu Häkkinen Jyväskylän yliopistosta selittää.

Kultananohiukkasen tarkan rakenteen selvitti ensimmäisen kerran amerikkalainen kemian nobelisti ja Stanfordin yliopiston professori Roger Kornberg tutkimusryhmineen. Tämä vuonna 2007 julkaistu tutkimus oli

Kultananohiukkasen tarkka rakenne julkaistiin tutkimuksessa vuonna 2007.

merkittävä etappi ja edistysaskel myös mahdollisia sovelluksia ajatellen.

Jyväskylän yliopiston fysikaalisen kemian professori Mika Pettersson kuvaa Kornbergin tutkimusta ”varsin isoksi jutuksi”.

Kulta-rikki-kulta-sidokset vahvistavat Nobelistiprofessori Kornbergin tutkima hiukkanen sisälsi 102 kulta-atomia, jotka muodostivat kultaytimen. Ytimen päällä oli ligandeina orgaanista happoa, yhteensä 44 molekyyliä paramerkaptobentsoehappoa.

”Nanohiukkasena kulta ei ole stabiilia, ja siksi sen päälle tarvitaan tuollainen orgaaninen ligandikerros, joka peittää kultaisen keskustan kokonaan. Kullan ja ligandien rajapinnalle muodostuu kovalenttisia kulta-rikki-kulta-sidoksia, joiden ansiosta paketista tulee stabiilimpi, kestävämpi”, Pettersson kuvailee.

Kultananohiukkasen kiteyttäminen ei ole suinkaan helppoa, mutta Kornbergin ryhmä onnistui sen tekemään. Ryhmä pystyi määrittämään röntgensädekristallografian avulla, kuinka atomit ovat kiteessä järjestyneet toisiinsa nähden.

Kidekuvan mukaan 79 kulta-atomia muodosti ydinosan ja sen päälle 23 muuta kulta-atomia kuorikerroksen, jonka atomit sitoutuivat orgaanisissa ligandimolekyyleissä olevien rikkiatomien kanssa.

Mikä tekee metallista metallin?

Jyväskylän yliopistossa tutkijat valmistivat kullan nanohiukkasia, jopa kahdenlaisia, ja tutkivat niitä spektroskopian avulla. Tutkimus julkaistiin vuonna 2015.

Näissä 102 ja 144 kulta-atomia sisältävissä hiukkasissa oli kultaisen ytimen päällä paramerkaptobentsoehappomolekyylejä orgaanisena ligandikerroksena. Spektroskooppiset tutkimukset paljastivat, että hiukkaset poikkeavat ominaisuuksiltaan huomattavasti.

Kuvitus Istock/Leena Majaniemi

”Simuloimme, miten täyteen ladattu kultahiukkanen

käyttäytyy lääkekuljettimena veressä.”

”Kun 102 kulta-atomin hiukkanen käyttäytyy kuin molekyyli, niin 144 atomin hiukkanen onkin kuin pala kultametallia. Kultahiukkasen elektroniset ominaisuudet siis muuttuvat, kun kulta-atomien määrä kasvaa. Raja molekyylimäisestä metallimaiseen muotoon ei ole tarkka mutta tapahtuu 102–144 kulta-atomin välillä”, Pettersson sanoo.

Yllättävä tulos nosti esiin kysymyksen, mikä tekee metallista metallin.

Kimpaleessa kulta on metallia mutta nanomuodossa se voi käyttäytyä kuin molekyyli. Erot johtuvat hiukkasten erilaisista elektronisista rakenteista. Niitäkin on tutkittu Jyväskylässä.

Ennen luultiin

• Kulta on stabiilia.

• Kulta on passiivista eikä reagoi.

• Kulta on keltaista ainetta.

• Kultaa ei voi valmistaa.

Nyt tiedetään

• Nanohiukkasena kulta on aktiivista ja reagoivaa.

• Nanohiukkasena se voi käyttäytyä kuin molekyyli.

• Kultananohiukkaset ovat mustaa ja punaista ainetta.

• Kultaa osataan valmistaa hiukkaskiihdyttimissä.

Eri nanohiukkasilla on myös erilaiset optiset ominaisuudet, ja erikokoiset hiukkaset näyttävätkin erilaisilta.

”102 kulta-atomin hiukkaset ovat mustaa ainetta, kun taas isommat 50–100 nanometrin hiukkaset ovat punertavia. Kulta bulkkitavarana on tunnetusti keltaista”, Pettersson kertoo.

Ominaisuuksia tutkitaan tietokonemalleilla

Kultananohiukkasten ominaisuuksia voidaan tutkia laboratoriokokeiden lisäksi kehittyneillä teoreettisilla malleilla, tietokoneita käyttäen.

”Mallinnus auttaa tulkitsemaan laboratoriossa tehtyjen kokeiden tuloksia ja joskus myös ennustamaan uusia, kokeellisesti todennettavia nanohiukkasten ominaisuuksia”, professori Hannu Häkkinen perustelee.

Häkkinen käyttää mallinnustyössä muun muassa Nobel-palkittua tiheysfunktionaaliteoriaa. Yleensä mallinnus vaatii suurteholaskentaa.

”Tutkimme, kuinka hiukkasen koko ja muoto vaikuttavat elektronisiin ja optisiin ominaisuuksiin. Voimme tutkia myös dynamiikkaa liuoksessa ja vuorovaikutuksia hiukkasen ja ympäristön välillä, jopa miljoonien atomien systeemeissä.”

Nanohiukkasia lääkekuriireiksi

Kullan nanohiukkastutkijoiden mielessä siintävät myös mahdollisuudet erilaisiin sovelluksiin. Hiukkasille on jo povattu käyttöä muun muassa molekyylielektroniikassa.

Hannu Häkkinen puolestaan tutkii ryhmineen mahdollisia sovelluksia lääketieteessä.

”Kultananohiukkasen pinnan orgaaniseen molekyylikerrokseen voidaan liittää pienmolekyylejä, jotka toimivat syöpälääkkeenä tai lääkeaineen kohdesoluja tunnistavia molekyylejä, peptidejä.”

Ennen kuin nanohiukkasia voidaan siirtää elimistöön, niiden ominaisuuksia tutkitaan monelta eri kulmalta.

”Simuloimme parhaillaan, miten täyteen ladattu kultahiukkanen käyttäytyy lääkekuljettimena veressä, kun sen ympäristössä on eri proteiineja. Haluamme myös tietää, vaikuttavatko hiukkasen pintaan sitoutuneet proteiinit pintakerroksen rakenteeseen ja heikentävätkö ne soluja tunnistavien molekyylien toimintaa”, Häkkinen kertoo.

Jyväskylän yliopiston tutkijat ovat kehittäneet kultananohiukkasista toimivan sensorin solun organellien pH-mittaukseen, mutta kaupallista

sovellusta tästä ei ole toteutettu.

Yksi toistaiseksi ratkaisemattomista kysymyksistä on, kuinka hiukkasia voidaan valmistaa suuria määriä tasalaatuisina.

Kallis katalyytti

Ulkomaiset tutkijaryhmät ovat saaneet lupaavia tuloksia hiukkasten käytöstä katalyyttinä.

”Kulta on aika kallista ainetta, mutta se on aktiivista hyvin pieninä hiukkasina. Ehkäpä materiaalikustannus ei nouse liian suureksi, jos insinöörit pystyvät valmistamaan stabiileja ja hyvin pieniä katalyyttihiukkasia.”

Häkkinen kertoo havainnollistavan hintaesimerkin.

”Kullan nykyhinta on 65 500 dollaria kilolta, mutta rhodium on vieläkin kalliimpaa ainetta katalyytteihin, sen kilohinta on peräti 143 000 dollaria.”

Ihminen voi valmistaa kultaa, mutta kannattaako se

Keskiajalla alkemistit yrittivät transmutaatiota eli muuttaa lyijyä kullaksi. Myös Isaac Newton teki näitä kokeita Cambridgessä, onnistumatta.

Newtonin aikoihin se ei ollut mahdollista, koska atomin rakenteesta ja alkuaineiden jaksollisesta järjestelmästä ei ollut vielä käsitystä.

Nykyisin transmutaation kaltaisia reaktioita voidaan tehdä periaatteessa hiukkaskiihdyttimissä, ydinreaktioissa. Kokeet ovat hyvin hintavia ja taloudellisesti täysin kannattamattomia.

Vuonna 1980 kemian nobelisti Glenn Seaborg tutkimusryhmineen valmisti kulta-atomeja hiukkaskiihdyttimessä metallisesta alkuaineesta vismutista Lawrence Berkeley -laboratoriossa Kaliforniassa.

Kokeessa hiili- ja neonytimiä kiihdytettiin lähes valonnopeuteen ja törmäytettiin vismuttikalvoihin.

Kun hiukkassuihkun suurienergiset ytimet törmäsivät vismuttiatomeihin, ne poistivat osan vismuttiytimestä, jolloin jäljelle jäi protoniluvultaan pienentyneitä ytimiä.

Hiukkasseoksesta tutkijat identifioivat myös kultaisotooppeja. Niissä on neljä protonia vähemmän kuin vismutissa.

Mielenkiintoinen koe, mutta tieteellisesti lähinnä kuriositeetti. ■

Kemia-lehti ja Kemian seurat

Toimi näin!

➤ Ole 30.4. mennessä yhteydessä: mediamyynti@kemia-lehti.fi tai eero.anhava@eracontent.com

➤ Saat mainostilaa Kemialehdestä samalla summalla, jolla osallistut stipendihankkeeseen.

➤ Tuet nuorten kemian alan opiskelua.

➤ Tarjoamme näkyvyyden jokaisessa stipendissä.

Kirjoittaja Sisko Loikkanen on tiedetoimittaja ja kemian tekniikan DI.

Lisätietoa: kemia-lehti.fi

Suomalainen käytettävyysihme

Idea muotoilla sakset uudelleen yli

50 vuotta sitten oli hätkähdyttävän yksinkertainen. Fiskarsin ikonissa, oransseissa saksissa yhdistyvät perinteinen metalliosaaminen, muovien kehitys ja suomalaisen muotoilun nousu.

Fiskarsin sakset on yksi tunnetuimmista suomalaisista innovaatioista maailmalla. Fiskarseista puhutaan saksien synonyyminä, ja oransseja klassikkosaksia on myyty yli miljardi kappaletta.

Arkisen muotoilun palkituksi ihmeeksi nousseissa saksissa yhdistyy kolme kehityslinjaa. Fiskarsin metalliosaamisen perinne juontaa juurensa 1800-luvulle. Kun siihen yhdistyivät polymeerien eli muovien kehitys ja suomalaisen muotoilun nousu, oltiin menestysreseptin äärellä.

Seitsemän vuoden kehitystyön tulos

Nimi Fiskarsin saksien taustalla on muotoilija Olof Bäckström (1922–1998). Hän toimi saksien kehittäjä-

TEKSTI Kalevi Rantanen KUVAT Fiskars

Fiskarsin saksien oranssi väri on osittain sattumaa: prototyypissä käytettiin mehupuristimista ylijäänyttä väriä.

Muotoilija Olof Bäckström toimi muovikahvaisten saksien kehittäjätiimin vetäjänä. Työ kesti seitsemän vuotta.

1980 kahvojen materiaali vaihdettiin ABS-muovista

PBT-polyesteriin, jolloin kestävyys parani.

Erityisesti Bäckström haki kahvojen optimaalista muotoa ja ergonomiaa tekemällä suuren joukon puisia malleja. Malleilla kehittäjätiimi testasi kahvan istumista käteen. Samalla Bäckströmin kollegat paransivat terien hiontamenetelmiä. Uusilla ko -

-

neilla terien kaikki kulmat pystyttiin hiomaan tarkasti.

Vuonna 1967 muovikahvaiset sakset olivat valmiit markkinoille.

Kuten monessa muussakin keksinnössä, myös tässä oli sattumalla osansa: nimittäin värin suhteen.

Ensimmäiset sakset valmistettiin samassa tehtaassa kuin tuotannossa olleet Fiskarsin mehupuristimet. Saksien piti alun perin olla mustat, mutta tuotannon käynnistyessä koneenkäyttäjä päätti käyttää loppuun oranssin värin, jota koneessa oli mehupuristimien jäljiltä jäljellä.

Lopputuloksena oli neljä eriväristä prototyyppiä, joista oranssi ja musta päihittivät punaisen ja vihreän. Fiskarsin henkilökunnan keskuudessa järjestettiin äänestys saksien väristä, ja oranssi voitti.

Vuonna 2003 Fiskarsin saksien oranssista väristä tuli rekisteröity tavaramerkki eli oranssia väriä saa käyttää vain Fiskarsin valmistamissa leikkuutyökaluissa.

Menestys vaatii jatkuvaa tuotekehitystä

Saksista on tullut myyntimenestys, mutta ei ilmaiseksi. Aseman ylläpitäminen vaatii jatkuvaa kehitystyötä.

”Saksia on muokattu 3–4 kertaa”, kertoo Fiskarsin muotoilujohtaja Petteri Masalin.

Vuonna 1980 kahvojen materiaali vaihdettiin ABS-muovista PBT-polyesteriin, jolloin kestävyys parani.

”Materiaali tehdään salaisella reseptillä. Materiaaleja tutkitaan jatkuvasti, nyt etenkin biopohjaisia aineita”, kertoo Masalin.

Tapahtumia ”fiskarsien” historiassa

1960

Muotoilija Olof Bäckström aloitti muovikahvaisten saksien kehittämisen.

1967

Uudet sakset julkistettiin.

1972

Uusi saksitehdas Billnäsin alueelle.

1977

Sakset New Yorkin Modernin taiteen museoon.

1977

Saksitehdas Yhdysvaltoihin.

2003

Oranssista väristä rekisteröity tavaramerkki.

2020

Red Dotin Team of the Year -palkinto Fiskarsin suunnittelutiimille.

2021

Kierrätyssakset tuotenimellä Renew.

2022

Askon Säätiön AskoAvonius-palkinto Fiskarsin Olavi Lindénille.

Fiskarsin muotoilujohtaja Petteri Masalin sanoo, että saksien pitää nykyisin olla aiempaakin kestävämpiä.

Fiskars aloitti vasenkätisten ergonomisten saksien massatuotannon vuonna 1972. Vasenkätisten sakset tunnistaa punaisesta väristä.

Kahvojen ja terien muotoon ja valmistusteknologiaan on vuosien mittaan tehty muutoksia. Kahvojen välissä oli aluksi nystyrä, sittemmin siitä on luovuttu.

Vuonna 1975 teriin hiottiin viiste, joka paransi ulkonäköä ja leikkaavuutta.

Alussa saksien terät taottiin. Myöhemmin teriä alettiin valmistaa stanssaamalla eli puristamalla valmiista levyistä. Saksien terät on valmistettu ruostumattomasta teräksestä, ja ne on viimeistelty kuudella erillisellä hionnalla.

Fiskars oli ensimmäinen yritys, joka aloitti vasenkätisten ergonomisten saksien massatuotannon vuonna 1972. Vasenkätisten sakset tunnistaa punaisesta väristä. Värivalikoima on sittemmin laajentunut, vaikka monelle oranssi on edelleen se aito ja oikea väri.

Nykyisin vaaditaan uudenlaista kestävyyttä Maailman muutos näkyy myös saksien tuotekehityksessä, esimerkiksi kestävyyskriteereissä.

”Nykysaksien pitää kestää pesu astianpesukoneessa ja myös putoaminen kovalle lattialle. Keittiössä on nykyään usein kaakelilattia entisen puisen sijaan”, Masalin kertoo.

Hän huomauttaa, että myös saksien käyttö on monipuolistunut.

”Saksia käytetään esimerkiksi autotalleissa ja puutarhoissa. Niitä käytetään paljon myös kotien ulkopuolella,

Saksien terät on valmistettu ruostumattomasta teräksestä, ja ne on viimeistelty kuudella erillisellä hionnalla.

kuten rakennustyömailla, vaatefirmoissa ja autoteollisuudessa”, Masalin luettelee.

Kaikki Classic-sakset valmistetaan Suomessa Billnäsin tehtaassa, jossa työskentelee noin 200 henkilöä. Heistä noin 80 tekee saksia. Saksien lisäksi tehdas valmistaa muun muassa kirveitä ja lumityökaluja.

Kotien työvälineet yhdistetään helposti halvan työvoiman alueisiin. Miksi siis toimia Suomessa?

Masalinin mukaan laatu ja laadun pysyvyys ovat ratkaisevassa roolissa.

”Fiskarsin tehtaalla kaikkien saksien leikkaavuus testataan käsin”, Masalin kertoo.

Myös saksien ääni testataan: niistä pitää lähteä laatusaksille ominainen, tasainen ääni, jonka kuulee leikatessa terien kärkeen asti.

Palkintoraadit arvostavat käytettävyyttä

Fiskarsin sakset saavuttivat arvostetun aseman melko nopeasti.

Vuonna 1999 yrityshistoriikin laatija C.E. Carlson saattoi kirjoittaa: ”Fiskars on yksi niistä tavaramerkeistä, jotka tunnetaan parhaiten, ei vain

kotimaassaan, vaan maailmanlaajuisesti. Nimi on tullut tutuksi miljoonille ihmisille, jotka eivät tiedä tai välitä sen enempää paikkakunnasta kuin yhtiöstä tai yhtymästäkään.”

Yleisön lisäksi sakset ovat valloittaneet myös muotoilukilpailujen tuomaristot.

Vuonna 2020 Fiskarsin suunnittelutiimi sai Red Dotin Team of the Year -palkinnon. Raati kiitteli Fiskarsin tuotteiden ergonomisuutta ja käyttäjäystävällisyyttä sekä teknologisia innovaatioita ja uraauurtavia materiaaliyhdistelmiä.

Team of the Year -palkinto on muotoilumaailman kultamitali, jonka ovat Fiskarsin ohella saaneet esimerkiksi Logitech ja Ferrari. Logitechin tietokonehiiressä on samantyylistä kätevyyttä kuin ”fiskarseissa”. Ferrarin käytettävyyttä harva pääsee testaamaan, mutta jos kuvan autosta ja saksista laittaa rinnakkain, molemmissa voi nähdä loppuun mietityn muodon. Muotokielestä on palkittu myös Olavi Lindén, joka kehitti saksia Olof Bäckströmin jälkeen. Hän sai suomalaisen Asko-Avonius-palkinnon vuonna 2022.

Fiskarsin tehtaalla kaikkien saksien leikkaavuus testataan käsin.

Kierrätyksessä uusia

tehtäviä

Pitkäikäisyys tekee saksista ekologisen tuotteen, joka lopussa voidaan vielä kierrättää. Sekä PBT että teräs ovat kierrätettävissä.

Vuonna 2021 Fiskars esitteli uuden lisän saksiperheeseen: kierrätetyt ReNew-sakset, jotka on valmistettu kierrätetyistä ja uusiutuvista materiaaleista. Kahvat valmistetaan kierrätyskomposiitista ja terät kierrätettävästä ruostumattomasta teräksestä. ■

Kalevi Rantanen on erityisesti tekniikkaan ja luonnontieteisiin erikoistunut tiedetoimittaja.

Lähteitä: C.E.Carlson: Fiskars 350 Keuruu 1999; Fiskars 1649. 360 vuotta Suomen teollisuuden historiaa. Raasepori 2009; finnishdesignshop.fi

Julkaisemme väitöstietoja ja artikkeleita uusista väittelijöistä joka numerossa.

Aalto-yliopisto

Teemu Välisalmen biotuotteiden ja biotekniikan väitöskirja Exploring silk protein assembly mechanisms for high-performance materials tarkastettiin 1.3.2024. Vastaväittäjänä toimi professori Yael Politi Dresdenin teknillisestä yliopistosta Saksasta ja kustoksena professori Markus Linder.

Jani-Petteri Jylhän kemian tekniikan ja metallurgian väitöskirja Matte–slag interaction simulation in the flash smelting settler using coupled CFDDEM tarkastettiin 16.2.2024. Vastaväittäjänä toimi professori Henrik Saxén Åbo Akademista ja kustoksena Ari Jokilaakso.

Qianyuan Qiun kemian tekniikan ja metallurgian väitöskirja Highly active catalytic cathode and selective separator for elevated temperature lithium oxygen batteries tarkastettiin 26.1.2024. Vastaväittäjä toimi professori Chuan Wang Nanjingin teknologisesta yliopistosta Kiinasta ja kustoksena professori Youngdah Li.

Marjo Määttäsen biotuotteiden ja biotekniikan väitöskirja Studies on phenomena involved in impregnation of industrial wood chips tarkastettiin 23.2.2024. Vastaväittäjänä toimi professori Richard Gustafson Washingtonin yliopistosta Yhdysvalloista ja kustoksena professori Olli Dahl.

Roberta Teixeira Polezin biotuotteiden ja biotekniikan laitoksen väitöskirja Tailoring the properties of polysaccharides-based hydrogels –From cell interactions to biomedical applications tarkastettiin 16.2.2024. Vastaväittäjänä toimi professori Aji Mathew Tukholman yliopistosta ja vastaväittäjänä Monika Österberg.

Nahla Osmanbegovicin kemian tekniikan ja metallurgian väitöskirja Concentration of AqueousSolutions by Freeze Crystallization in Biorefinery Applications tarkastettiin 15.9.2023. Vastaväittäjänä toimi professori

Kerstin Forsberg KTH Kuninkaallisesta teknillisestä korkeakoulusta Ruotsista ja kustoksena professori Marjatta Louhi-Kultanen.

Petteri Piskusen biotuotteiden ja biotekniikan väitöskirja DNA Origami as a Tool in Biosensing and Nanofabrication tarkastettiin 6.9.2023. Vastaväittäjänä toimi professori Philip Tinnefeld, Ludwig- Maximillias-University, Saksa, ja kustoksena professori Mauri A. Kostiainen.

Ilona Leppäsen biotuotteiden ja biotekniikan väitöskirja Inherent and Tailored Properties of Cellulose - A Versatile Toolbox for Materials Engineering tarkastettiin 18.8.2023. Vastaväittäjänä toimi professori Tsuguyuki Saito Tokion yliopistosta Japanista ja kustoksena Monika Österberg.

Helsingin yliopisto

Maxime Dubartin väitöskirja Subgrid modelling of pitch-angle diffusion due to ion cyclotron and mirror instabilities tarkastettiin 29.2.2024. Vastaväittäjänä toimi professori Gary Zank, University of Alabama in Huntsville, Yhdysvallat, ja kustoksena Minna Palmroth.

Nurhazlina Hamzahin kemian ja molekyylitutkimuksen väitöskirja Mass spectrometric methods for analyses of blister and choking agent markers tarkastettiin 23.2.2024. Vastaväittäjänä toimi apulaisprofessori Anders Östin, Swedish Defence Research Agency, FOI, Ruotsi, ja kustoksena vieraileva tutkija Paula Vanninen.

Elle Koivunotkon farmasian väitöskirja Nanofibrillated Cellulose for Skin Substitutes tarkastettiin 16.2.2024. Vastaväittäjänä toimi dosentti Kristo Nuutila, United States Army Institute for Surgical Research, Yhdysvallat, ja kustoksena Marjo Yliperttula.

Linda Salmisen väitöskirja Composites from polymerizable ionic liquids tarkastettiin 26.1.2024. Vastaväit-

täjänä toimi professori Jiayin Yuan Tukholman yliopistosta ja kustoksena dosentti Vladimir Aseyev.

Riku Maltarin väitöskirja Mild and green solvent fractionation and depolymerization of lignin and lignocellulosic biomass tarkastettiin 12.1.2024. Vastaväittäjänä toimi professori Joseph Samec Tukholman yliopistosta ja kustoksena professori Timo Repo.

Laura Keskivälin väitöskirja Molecular and Atomic Layer Deposition of Hybrid Inorganic-Organic Materials – Deposition on Porous Substrates tarkastettiin 12.1.2024. Vastaväittäjänä toimi professori Nicola Pinna, Humboldt University of Berlin, ja kustoksena professori Matti Putkonen.

Hongbo Zhaon mikrobiologian ja biotekniikan väitöskirja Mining for carbohydrate-active oxidoreductases in CAZyme family AA3 tarkastettiin 8.12.2023. Vastaväittäjänä toimi apulaisprofessori Roland Ludwig, University of Natural Resources and Life Sciences (BOKU), Itävalta, ja kustoksena professori Maija Tenkanen.

Henri Pätsin farmaseuttisen kemian väitöskirja Non-Peptidic Modulators of the Protein-Protein Interaction-Mediated Functions of Prolyl Oligopeptidase tarkastettiin 7.10.2023. Vastaväittäjänä toimi Pieter Van Der Veken Antwerpenin yliopistosta Belgiasta ja kustoksena Timo Myöhänen.

Itä-Suomen yliopisto

Flavia Scoynin molekyylilääketieteen alan väitöskirja Unlocking the potential of non-coding RNAs in regulating neurodegeneration – a glimpse into Alzheimer’s disease and ischemic stroke pathophysiology tarkastettiin 23.2.2024. Vastaväittäjänä toimi professori Alessandro Rosa Rooman Sapienza-yliopistosta Italiasta ja kustoksena professori Tarja Malm.

Nicola A. Kokkosen maa-ja metsätaloustieteiden väitöskirja The impact

of drying on the structure and photosynthesis of boreal peatland vegetation tarkastettiin 16.2.2024. Vastaväittäjänä vanhempi lehtori Anne D. Bjorkman Göteborgin yliopistosta ja kustoksena professori Eeva-Stiina Tuittila.

Jyväskylän yliopisto

FM Jaakko Soinisen bio- ja ympäristötieteiden väitöskirja Floral mutualists, antagonists & within-species diversity tarkastettiin 13.3.2024. Vastaväittäjänä toimi professori Jon Ågren Uppsalan yliopistosta ja kustoksena lehtori Minna-Maarit Kytöviita.

FM Eelis Halmemiehen väitöskirja Chemical changes in the industrial extractive-containing sidestreams of Norway spruce (Picea abies) during storage tarkastettiin 16.2.2024. Vastaväittäjänä toimi tutkimusprofessori Tekla Tammelin VTT:stä ja kustoksena lehtori Jarmo Louhelainen.

FM Sailee Shroffin bio- ja ympäristötieteiden väitöskirja Virus persistence on surfaces: studies on nature-based solutions tarkastettiin 8.2.2024. Vastaväittäjänä toimi apulaisprofessori Tarja Sironen Helsingin yliopistosta ja kustoksena professori Varpu Marjomäki.

LUT-yliopisto

DI Vitalii Kavunin kemiantekniikan väitöskirja Post-synthetic modification of metal-oxo clusters of metal-organic frameworks (MOFs) for aqueous applications tarkastettiin 29.2.2024. Vastaväittäjänä toimi professori Igor Koshevoy Itä-Suomen yliopistosta ja kustoksena professori Eveliina Repo

Oulun yliopisto

Carlos Vela Rodríguezin biokemian väitöskirja Biochemical and structural studies of E3 ubiquitin ligase DTX3L – a protein at a crossroads of

ubiquitination and ADP-ribosylation tarkastettiin 15.12.2023. Vastaväittäjänä toimi professori Vesa Hytönen Tampereen yliopistosta ja kustoksena professori Lari Lehtiö.

Tampereen yliopisto

DI Pauli Losoin biotekniikan väitöskirja Characterization of Large-Scale Bioreactors: Modeling Biological and Multi-Point Feed Approaches to Reactor Homogenization tarkastettiin 5.1.2024. Vastaväittäjänä toimi professori Peter Neubauer Berliinin teknillisestä yliopistosta ja kustoksena tenure track -professori Ville Santala.

Turun yliopisto

Randa Mahranin väitöskirja Monitoring cellular guanosine triphosphate (gtp) and gtp associated proteins tarkastettiin 1.3.2024. Vastaväittäjänä toimi professori Paul Brennan Oxfordin yliopistosta Isosta-Britanniasta ja kustoksena dosentti Harri Härmä.

Minna Rotola-Pukkilan elintarvikekemian väitöskirja The Umami Compounds in Nordic Food Raw Materials and the Effect of Cooking tarkastettiin 19.1.2024. Vastaväittäjänä toimi dosentti Minnamari Edelmann Helsingin yliopistosta ja kustoksena professori Anu Hopia.

Nelli Vahvelaisen biokemian väitöskirja The role of the DNA uptake machinery in the virulence of Aggregatibacter actinomycetemcomitans tarkastettiin 1.12.2023. Vastaväittäjänä toimi apulaisprofessori Mataleena Parikka Tampereen yliopistosta ja kustoksena professori Mikko Metsä-Ketelä.

Åbo Akademi

Tommaso Coglianon teknillisen kemian ja reaktiotekniikan väitöskirja Vegetable Oils Epoxidation: from Batch to Continuous Process tarkastettiin 2.2.2024. Vastaväittäjänä toimi professori Stefan Haase, Hochschule

für Technik und Wirtschaft HTW-Dresden, Saksa, ja kustoksena akatemiaprofessori Tapio Salmi.

Roland Balintin väitöskirja Impacts of Time and Temperature Gradient on the Morphology and Chemical Composition of Superheater Ash Deposits tarkastettiin 2.2.2024. Vastaväittäjänä toimi professori Marcus Öhman Luulajan teknillisestä yliopistosta Ruotsista ja kustoksena dosentti Markus Engblom.

Mark Martínez-Klimovin teknillisen kemian ja reaktiotekniikan väitöskirja Hydrodeoxygenation of lignin-derived model compound for sustainable aviation fuel production using bifunctional catalysts tarkastettiin 26.1.2024. Vastaväittäjänä toimi professori David P. Serrano, IMDEA Energy Institute, Espanja, ja kustoksena professori Dmitry Murzin.

FM Minna Siekkisen väitöskirja

The impact of dissolution products and solution pH on in vitro behaviour of the bioactive glasses 45S5 and S53P4 tarkastettiin 19.1.2024. Vastaväittäjänä toimi apulaisprofessori Dana Rohanová, University of Chemistry and Technology, Praha, Tšekki, ja kustoksena professori Leena Hupa.

DI Peter Uppstun polymeeriteknologian väitöskirja Bioresorbable polymer–bioactive glass composite scaffolds for bone regeneration tarkastettiin 12.1.2024. Vastaväittäjänä toimi emeritusprofessori Jukka Seppälä Aalto-yliopistosta ja kustoksena professori Carl-Eric Wilén.

Väitös- ja henkilöuutiset

Otamme vastaan väitöstiedotteita sekä yliopistojen, tutkimuslaitosten ja yritysten henkilöuutisia: toimitus@kemia-lehti.fi

TEKSTI Marja Ollakka

VÄITÖS – AALTO-YLIOPISTO

”Väitöskirjan tekeminen oli seikkailu”

ALEXANDER HENNILLÄ , 28, oli pulmallinen mutta samalla innostava aihe: selluntuotannon sivuvirtana syntyvän ligniinin parempi hyödyntäminen.

Suurin osa puupohjaisesta polymeeristä ligniinistä poltetaan energiaksi, koska sitä on työlästä soveltaa muuhun käyttöön. Ligniinin parempi hyödyntäminen olisi Suomelle kuitenkin erittäin tärkeää ja tuottoisaa.

Mikä on väitöskirjasi merkittävin tulos?

Suomessa syntyy paljon ligniiniä paperiteollisuuden sivutuotteena, mutta ligniinin hyödyntäminen on erittäin haastavaa. Aalto-yliopistossa oli jo kehitetty tapa valmistaa veteen dispergoituvia ligniinipartikkeleita. Partikkelien ajateltiin olevan varsinkin vesipohjaisissa sovelluksissa helppokäyttöisempiä kuin ligniini raakamuodossaan, ja tutkimuksessani todistin tämän hypoteesin. Kehitin ligniinistä erilaisia pinnoitteita, liimoja ja lämmöntalteenottoaineita.

Miten tuloksiasi voi soveltaa?

Kehitin esimerkiksi kolme eri pinnoitetta. Ensimmäinen on tarkoitettu puupinnoille, ja se on suhteellisen yksinkertainen. Se kestää hyvin hankausta, vettä ja tahroja. Toinen pinnoite on läpinäkyvä ja estää huurtumisen muodostumista. Se on tarkoitettu optisiin sovelluksiin, kuten silmä- ja suojalaseihin tai tuulilaseihin.

Kolmas pinnoite on fotoninen, eli sen väri riippuu pinnoitteen paksuudesta. Se olisi mahdollisesti sovellettavissa sensorimateriaalina tai heijastuksia vähentävänä pinnoitteena optisiin sovelluksiin. Kehittämäni liimat on tarkoitettu ensisijaisesti vanerilevyjen valmistamiseen.

Mitä väitöksen tekeminen merkitsi sinulle?

Kandidaattiopintojeni aikana minulla ei ollut selkeitä suunnitelmia tulevaisuudelle. Kamppai-

Alexander Hennin biotuotteiden ja biotekniikan alaan kuuluva väitös Scalable Surface Chemistry for Lignin ModificationCreating Value for a Forest-Based Society tarkastettiin Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulussa joulukuussa 2023.

lin löytääkseni kestäviä motivaation lähteitä. Olen aina ollut luova ja spontaani omalla tavallani, mutta opinnot vaativat kärsivällisyyttä.

Tutkimusurani alkoi kesällä 2017, kun sain töitä tutkimusapulaisena professori Monika Österbergin ryhmässä. En olisi koskaan arvannut, että voisin pärjätä tutkijana.

Työstäni annettiin hyvää palautetta, ja sain kesän jälkeen jatkaa tutkimustyötäni osa-aikaisesti opintojen ohella.

Olin ylpeä itsestäni, kun professori kysyi, olisinko kiinnostunut jatkamaan tutkimustyötäni tohtorikoulutettavana. Väitöksen tekeminen oli itselleni tärkeä seikkailu. Sain käyttää työssä vahvuuksiani, luovuuttani ja kokeilemisen intohimoani.

Mitä teet urallasi seuraavaksi?

Olen juuri aloittanut R&D managerina Boreal Bioproducts -yhtiössä, jossa jatkan ligniinisovellusten kehittämistä. Minulla on jo muutamia todella mielenkiintoisia kehitysprojekteja käynnissä. Olen päässyt vauhtiin hyvin.

Mikä toimii työsi vastavoimana?

Ajanvietto vaimoni, perheeni ja ystävieni kanssa auttaa. Myös liikunta on minulle tärkeää. Yritän jatkuvasti kehittyä fyysisesti ja ylläpitää peruskuntoani. Olen myös alkanut lukea enemmän, mikä on osoittautunut erinomaiseksi tavaksi kehittyä ja rentoutua.

DIGIMARKKINOINTI sisältömarkkinointi viestintä

visuaalinen suunnittelu

Tunnettuutta , erottuvuutta, toimintaa.

Kun etsit markkinoinnin, sisältöjen ja viestinnän palveluita, me Erassa autamme!

eracontent.com

Cambridgen yliopiston tutkija Petri Murto on kehittänyt uuden synteettisen menetelmän stabiilien radikaalien valmistamiseen.

”Kehittämällämme menetelmällä voi valmistaa orgaanisia radikaaleja, jotka ovat stabiileja ja puhtaita sekä säteilevät valoa eli luminesoivat erittäin tehokkaasti. Osoitimme myös, että radikaaleista voi valmistaa tehokkaita OLEDeja, mikä on lupaava merkki mahdollisen kaupallistamisen kannalta”, Petri Murto kertoo.

OLED-teknologiaa on jo pitkään käytetty esimerkiksi kuvaruuduissa. Ne koostuvat perinteisesti orgaanisista yhdisteistä, jotka syttyvät, kun niihin johdetaan sähköä, ja sammuvat ilman sähkövirtaa.

”Pimeistä radikaaleista voidaan tehdä luminesoivia”

Suurta osaa orgaanisista radikaaleista on aiemmin pidetty valoa säteilemättöminä eli pimeinä.

”Yksi tutkimuksemme löydöistä on, että myös pimeistä radikaaleista voidaan tehdä luminesoivia, jos niiden molekyylisymmetria rikotaan joko optisesti tai sähköisesti virittämällä. Tämän ansiosta pystyimme valmistamaan punaisia OLEDeja, jotka operoivat 28 prosentin tehokkuudella. Se tarkoittaa lähes sataprosenttista tehokkuutta valon tuottamiseen.”

Tutkimuksessa kehitetty orgaaninen radikaali on tehokkaasti luminesoiva materiaali, joka mahdollistaa tehokkaiden OLEDien valmistuksen fluoresenssin avulla.

”Toisena tärkeänä tekijänä siinä on viive, jolla materiaali säteilee valoa.

Uutta valoa

OLED-tekniikkaan

Suomalainen Petri Murto kehittää maineikkaassa Cambridgen yliopistossa uusia valonlähteitä OLEDtekniikkaan. Käytännön sovelluskohteita voivat olla esimerkiksi televisiot, ohuet ja taipuisat puhelinten ja älykellojen näytöt. Ja jopa kvanttitietokoneet.

Orgaaniset radikaalit ovat toistaiseksi ainoa tapa tuottaa fluoresenssia sataprosenttisella tehokkuudella ilman viivettä. Se on ilouutinen käytännön OLED-sovellusten kannalta”, Petri Murto kertoo.

Fluoresenssi on nopea prosessi, jossa materiaali tuottaa valoa nanosekuntien aikana, mutta fluoresenssi on perinteisesti ollut matalatehoista. Fosforenssi on tehokkaampi tapa tuottaa valoa, mutta fosforesoiva materiaali säteilee valoa viiveellä, mikä rajoittaa OLEDien käyttökohteita.

Tavoitteena oma ryhmä jatkotutkimuksia varten

Orgaanisia radikaaleja voisi tulevaisuudessa hyödyntää OLEDien lisäksi esimerkiksi kvanttitietokoneissa, sähkön varastoinnissa ja tuottamisessa sekä aurinkokennojen tehostamisessa.

”Orgaaniset radikaalit sisältävät parittoman elektronin, josta nimitys radikaali tulee. Liittämällä useampia radikaaleja samaan molekyyliin voidaan kehittää luminesoivia materiaaleja, joiden parittomat elektronit kommunikoivat keskenään eri viritystiloilla, ja niiden historiaa eli muistia voidaan lukea optisesti. Toisin sanoen tämän avulla voidaan kehittää optisia kvanttitietokoneita, ja siihen olemmekin Cambridgessa ottamassa jo ensiaskeleita”, tutkija kertoo.

”Toinen mielenkiintoinen tutkimusaihe jatkoa ajatellen on orgaanisten radikaalien käyttö aurinkokennoissa, joissa ne voisivat tehostaa aurinkoenergian talteenottoa kvanttiteknologiaa hyödyntämällä.”

Murron tutkimus on ajankohtainen: vuoden 2023 kemian Nobel-palkinto myönnettiin kvanttipisteiden kehittämisestä.

”Puolijohteiden kehittämisellä on hyvät tulevaisuudennäkymät. Palkinto on tavallaan jatkumoa vuoden 2000 kemian Nobelille sähköä johtavien polymeerien kehittämisestä ja vuoden 2014 fysiikan Nobelille tehokkaiden sinisten LEDien keksimisestä.”

Orgaanisia radikaaleja voisi tulevaisuudessa hyödyntää esimerkiksi kvanttitietokoneissa.

Kemian ja materiaalitieteen tohtori Petri Murto, 38, on työskennellyt tutkijana Cambridgen yliopiston Yusuf Hamied Department of Chemistryssä vuodesta 2019. Hän nauttii työstä stimuloivassa ilmapiirissä.

”Cambridgessa on luotu tutkimustyölle käytännössä rajoittamattomat puitteet. Jokainen tutkija onkin paneutunut aiheeseensa sataprosenttisesti. Samoin kaikki opiskelijat”, hän kertoo.

Tutkijoiden on helppoa pysyä motivoituneena, koska yhteisenä päämääränä on tehdä uraauurtavaa tutkimusta.

”Elämmekin täällä Cambridgessa tietynlaisessa tiedekuplassa. Harvassa kaupungissa voi käydä tieteellisiä keskusteluja pubissa tai kadunkulmassa viikonloppuöisin!”

TEKSTI Marja Ollakka KUVA Petri Murto

INNOVATICS

INNOVATICS

Ratamestarinkatu 13 A, 00520 Helsinki puh. +358 10 2818 900 innolims@innovatics.fi www.innovatics.fi | www.innovatics.com

Tuotteet ja tuoteryhmät –Products and Product Groups

LIMS-järjestelmät – LIMS Systems

Laboratorion tiedonhallintajärjestelmät – Laboratory Information Management Systems

Laadunvalvonta – Quality Control

Toiminnanohjaus – ERP

Laiteliitännät – Instrument Connections

Sähköinen asiointi – Extranet and Web Services

Tavaramerkit ja edustukset –Trademarks and Representatives

InnoLIMS

www.nornickel.fi

Vesianalytiikan pikatestit ja spektrofotometrit

Vedenpuhdistuslaitteet Kjeldahl, Dumas- ja rasvamäärityslaitteet

TOC, Hg, AOX, AAS, ICP-OES

NORNICKEL HARJAVALTA valmistaa nikkelikemikaaleja ja -metalleja Satakunnassa osana maailmanlaajuista

Nornickel-konsernia. Akkumetallien valmistajana edistämme liikenteen sähköistymistä ja kestävän akkuteollisuuden rakentumista Suomeen. Nornickel Harjavallan asema yhtenä maailman johtavista nikkelijalostamoista edellyttää osaamisen, toiminnan, tuotteiden ja ympäristösuorituskyvyn jatkuvaa kehittämistä.

Alkuaineanalysaattorit C, N, S, CI Lämpökaapit, inkubaattorit ja kylmälaitteet

www.hyxo.fi 26.1.2023

”Palkinnon vastaanottaminen on suuri kunnia ja valintani iloinen yllätys”, totesi palkittu Janne Naapuri. Puheenjohtaja Leena Otsomaa ja toiminnanjohtaja Sari Vihavainen onnittelivat voittajaa.

Gust. Kompan palkinto kahdelle väittelijälle

Suomalaisten Kemistien Seura jakoi Gust. Kompan -palkinnon vuoden 2022 parhaasta kemian väitöskirjasta. Poikkeuksellisesti palkinto annettiin kahdelle väittelijälle: tekniikan tohtori Jussi Isokuortille Tampereen teknillisestä yliopistosta ja tekniikan tohtori Janne Naapurille Aalto-yliopistosta.

Arvostelulautakunta huomioi valinnassaan töiden laaja-alaisuuden, menetelmäosaamisen, tieteellisen tiedon kerronnan fokusoinnin, töiden tieteellisen vaikuttavuuden, tutkijan oman työn roolin työn toteuttamisessa sekä väitöskirjatyön visuaalisuuden ja luettavuuden.

Jussi Isokuortin väitöskirjassa Triplet energy transfer in photon upconversion and photoswitching tutkittiin triplettienergian siirtoa erityisesti triplettifuusioon perustuvan valon ylöskonversion ja valokytkemisen yhteydessä.

Yhdysvalloissa työskentelevä Jussi Isokuortti lähetti palkintojuhliin videotervehdyksen.

TULEVAT TAPAHTUMAT

ChemBio2024 ja Kemian Päivät 10.–11.4.2024 Messukeskuksessa Helsingissä.

Janne Naapurin väitöskirjassa Biocatalytic and chemoenzymatic synthesis of O-heterocycles from allenols kehitettiin uusia biokatalyyttisiä allenolien syklisointireaktioita synteettisesti hyödyllisten furaani- ja pyraani-rakenteiden muodostamiseksi taloudellisesti ja ekologisesti kannattavissa kemoentsymaattisissa, yhden astian prosesseissa.

Palkinnot jaettiin 1.12.2023 Suomen Kansallisteatterissa, jossa järjestettiin samalla SKS:n pikkujoulukokous. Paikalla oli 107 seuran jäsentä. Kokouksessa hyväksyttiin seuraan 44 uutta nuorta jäsentä ja kolme uutta varsinaista jäsentä.

Tilaisuudessa myös onniteltiin Kemia-lehteä, joka sai syksyllä kunniamaininnan Oma Media -kilpailussa. Kilpailun järjestää ProCom – Viestinnän ammattilaiset ry. Raati luonnehti lehteä ”pysäyttävän laadukkaaksi”.

Gust. Komppa -palkinnon tarkat perustelut voit lukea SKS:n sivustolta ja palkittujen haastattelut kemia-lehti.fi:stä.

SKS:n vuosikokous ja 105-vuotisjuhla 12.4.2024 Tieteiden Talossa, Kirkkokatu 6, Helsinki.

Vierailu VTT:n Bioruukissa

Vuoden ensimmäinen kokous pidettiin tammikuussa kulttuurihistoriallisessa Kahvi-Kaisassa Espoon Kivenlahdessa. Kokousväki siirtyi VTT:n Bioruukkiin, jossa päästiin tutustumaan kokeellisen toiminnan tiloihin.

Mielenkiintoisen kierroksen aiheina olivat kaasutus, pyrolyysi, hydrometallurgia sekä pintakäsittely ja päällystys. Vierailua edelsi luonnollisesti tarkka turvallisuusohjeiden läpikäynti.

Kuva Juho Leikas

Luodinkestävä nainen

Luotiliiveissä käytetyn Kevlarmateriaalin sanotaan pelastaneen tuhansia henkiä. Materiaalin keksi Stephenie Kwolek (1923–2014).

VAHINGOSSA

SUPERVAHVAA

Vuonna 1965 Kwolek oli työryhmässä, joka kehitteli kevyttä kuitua autonrenkaiden vahvistamiseen. Hän sai aikaan ohuen ja maitomaisen polymeeriseoksen, joka aluksi vaikutti pettymykseltä. Kwolek halusi kuitenkin testata, miten aine käyttäytyisi kuiduksi kehrättynä. Se osoittautuikin tulenkestäväksi ja viisi kertaa lujemmaksi kuin painoltaan vastaava määrä terästä. Kuitu sai kauppanimen Kevlar.

POLIISIEN JA

SOTILAIDEN TURVA

Ensimmäiset käsiaseiden luoteja kestävät Kevlar-liivit valmistuivat poliisikäyttöön 1975. Kun liiveihin 1990-luvulla lisättiin keramiikkalevyjä, ne pysäyttivät kiväärinluodinkin. Kevlar-liivien on Yhdysvalloissa laskettu pelastaneen yli 3 000 poliisin hengen. Kevlaria käytetään myös armeijan varusteissa, urheiluvälineissä ja rakennusmateriaaleissa. ”Olen onnekas, kun olen saanut keksiä jotakin, joka hyödyttää muita ihmisiä,” Kwolek on todennut.

ISÄN JALANJÄLJILLÄ LUONTOON

Stephanie Kwolek syntyi puolalaisten maahanmuuttajien lapsena New Kensingtonissa, Pennsylvaniassa. Hän harrasti isänsä kanssa luonnontieteitä. Hänen äitinsä oli ompelija, ja myös Stephanie kiinnostui erilaisista kankaista ja harrasti ompelua. Isä kuoli, kun Stephanie oli 10-vuotias.

LÄÄKÄRIN URA JÄI HAAVEEKSI

Kwolek haaveili lääkärin opinnoista, mutta perheen rahapulan takia hän päätyi opiskelemaan kemiaa. Saatuaan kemian opinnoissaan alemman tutkinnon valmiiksi hän pääsi töihin DuPontin laboratorioon. Siellä hän innostui mahdollisuudesta yhdistää kemia ja kankaat.

KOKO ELÄMÄ TIETEEN HYVÄKSI

Kwolek ei mennyt naimisiin, eikä hänellä ollut lapsia. Hän omistautui tieteelle ja toimi mentorina kemiasta kiinnostuneille lukiolaisille. Lisäksi hän harrasti käsitöitä ja puutarhanhoitoa. Kwolek kuoli lyhyen sairauden jälkeen 90-vuotiaana Wilmingtonissa, Delawaressa.

KUNNIAA KEKSINNÖISTÄ

Kwolek teki DuPontilla 40-vuotisen uran ja sai 28 patenttia. Hänen saamistaan monista kunnianosoituksista korkein on 1996 myönnetty National Medal of Technology, jolla Yhdysvaltojen presidentti palkitsee kansallisesti tärkeitä teknologisia saavutuksia. Hänellä on myös paikka National Inventors Hall of Famessa.