Atomi- ja nanomittakaavan tarkkuutta
Suurimman avustuksen, 1 562 000 euroa, sai Helsingin yliopiston professori Konstantinos Sarakinoksen fysiikan alan hanke: Nanomittakaavan määrittämät ohuet korkean entropian seoskalvot. Rahoitus on neljälle vuodelle.
Kokeellisen alkeishiukkasfysiikan professori Sarakinos tutkii, kuinka yksittäiset atomit järjestyvät ohuiksi kalvoiksi. Hän tutkii mitä tapahtuu, kun kaasumaisessa tilassa olevat yksittäiset atomit järjestyvät kiinteiksi rakenteiksi kohdatessaan kiinteän pinnan. Tämä prosessi on yksi tärkeimpiä tapoja luoda uusia materiaaleja, jotka ovat kooltaan vain muutamia nanometrejä tai vähemmän.
Nyt rahoitusta saaneessa hankkeessa tutkitaan korkean entropian seoksia (HEA), eli seoksia, jotka koostuvat enemmän kuin neljästä alkuaineesta lähes yhtä suurina pitoisuuksina.
Tämä ominaisuus parantaa rakenteellista vakautta ja suorituskykyä nykyisiin seoksiin nähden. HEA-seosten ainutlaatuisia ominaisuuksia voidaan kuitenkin hyödyntää täysimääräisesti vain, jos atomien sijainnit määrätään atomi- tai nanomittakaavan tarkkuudella.
Tämä ei ole tällä hetkellä mahdollista, ja hankkeessa pyritään vastaamaan tähän haasteeseen yhdistämällä huippuluokan kokeita ja kehittyneitä tietokonesimulaatioita.
Hankkeessa tuotettu tieto tarjoaa tieteellisen perustan HEA-seosten maksimaaliselle hyödyntämiselle ääriolosuhteissa, kuten suurissa mekaanisissa ja lämpökuormituksissa sekä syövyttävissä tai voimakkaasti säteilevissä ympäristöissä.
Kaupunkien ilmansaastecocktail
Professori Hanna Vehkamäen ja professori Leena Järven tutkimushanke, Uudet kemialliset polut tulevaisuuden kaupunkien ilmanlaadussa, sai 1,2 miljoonaa euroa viidelle vuodelle.
Kaupunkien ilmanlaatua parannetaan erilaisin keinoin, mutta ilmansaastecocktailin monimutkaisuuden vuoksi toimenpiteillä on usein odottamattomia sivuvaikutuksia.
Lisääntyvät reaktiivisten höyryjen päästöt sekä biologisista lähteistä että kotitalouskemikaaleista vahvistavat orgaanisen hiukkasmuodostuksen suhteellista merkitystä.
Vehkamäki ja Järvi aikovat määrittää tulevaisuuden kaupunki-ilman kemiallisen koostumuksen yhdistämällä huipputason molekyylisimulaatioita, reaktiomekanismigeneraattoreita ja korkean resoluution katutason ilmanlaatumalleja. He kuvaavat orgaanisia aerosoleja muodostavia yhdisteluokkia tasolla, jota ei ole koskaan aiemmin tehty, ja luovat siten uuden standardin kaupunkien ilmanlaatututkimuksille. He tutkivat meneillään olevan ilmakemiallisen siirtymän vaikutuksia esimerkkikaupunkien keskeisiin ilmanlaatuparametreihin, kuten hiukkasten lukumäärään, massa- ja kokojakaumiin.
Bakteerisolujen merkitys kasvien ravinteiden saannissa
Mikrobiologian professori Ville-Petri Friman sai 736 000 euron rahoituksen neljälle vuodelle hankkeelleen Bakteerivirusten hyödyntäminen kasvien kasvatuksessa.
Kasvien juurimikrobiomi auttaa kasveja kasvamaan ja puolustautumaan taudinaiheuttajia vastaan. Frimanin projektissa tutkitaan bakteerivirusten, eli faagien, merkitystä kasvien kasvulle. Ensiksi he tutkivat pystyvätkö faagit vapauttamaan ravinteita kasveille infektoimalla bakteerisoluja. Toiseksi tutkitaan pystyvätkö faagit rikastamaan kasvien kasvua edistävien bakteerien suhteellista osuutta juuristomikrobiomeissa. Lopuksi tutkitaan pystyvätkö faagit kantamaan kasvien kasvua edistäviä geenejä, auttaen bakteereita ilmentämään kasvin kasvulle suotuisia ominaisuuksia.
Tuloksia käytetään kasvien kasvua edistävien faagisiirrosteiden suunnitteluun, mikä avaa uusia mahdollisuuksia kehittää faagisovelluksia, jotka parantavat elintarviketurvaa ja satoisuutta kestävällä tavalla
3D-tulostus ilman leikkausta - biomateriaalia suoraan kehoon ulkoapäin
Tällä rahoituskierroksella nousi erityisesti esiin tieteellisesti kovatasoista tutkimusta tekeviä nuoria ryhmänjohtajia, joille myönnettiin kolme avustusta ja yhteensä 24 prosenttia kierroksen euromääräisestä avustussummasta. Heidän tutkimusaiheensa liittyivät aromaattisiin hiilivetyihin, proteiinivaahtoihin ja ultraääniohjattuun 3D-tulostukseen.
Helsingin yliopiston tutkijatohtori Peter Weberin tutkimusryhmälle myönnettiin 373 000 euron avustus uuden, ultraääneen perustuvan 3D-tulostusmenetelmän kehittämiseen. Se mahdollistaa kappaleiden valmistamisen ilman liikkuvia tulostuspäitä tai korkeita lämpötiloja. Menetelmä sopii erityisesti vaikeasti käsiteltäville ja herkästi reagoiville materiaaleille, kuten biomateriaaleille. Tulevaisuudessa tekniikalla voi olla merkittävä rooli esimerkiksi lääketieteessä, sillä tekniikka saattaa mahdollistaa biomateriaalin "tulostamisen" ulkoapäin suoraan kehon sisälle, ilman leikkausta.
Mukana paljon uusia hakijoita
–Tällä myöntökierroksella korostui erityisesti tekniikan alan hakemusten laaja kirjo. Mukana oli runsaasti uusia hakijoita eri uravaiheista – sekä kokeneita että nuoria tutkijoita. Tällä kertaa erityisesti perustieteen hankkeet erottuivat edukseen. Kilpailu oli tiukkaa ja korkeatasoisia hakemuksia jäi rahoituksen ulkopuolelle, toteaa Jane ja Aatos Erkon säätiön asiamies, Hanna-Mari Peltomäki.
Lisätietoja:
Hanna-Mari Peltomäki, asiamies, Jane ja Aatos Erkon säätiö, hanna-mari.peltomaki@jaes.fi, puh. 044 513 1069