vtt

Video: Saisiko olla superkylmää kvanttifysiikkaa nanojääkaapissa?

Kvanttitietokoneeseen tarvitaan nanojääkaappi. Sellaisen tekemiseen ja paljon muuta nanotekniikkaan ja kvanttifysiikkaan liittyvää tutkimusta tehdään Aalto-yliopistossa akatemiaprofessori Jukka Pekolan tutkimusryhmässä.


Akatemiaprofessori Jukka Pekola Aalto-yliopistosta on puuhannut koko ikänsä lähellä absoluuttista nollapistettä, koska siellä tapahtuu kaikenlaista kiinnostavaa. Luonnonlait eivät heitä kärrynpyörää, mutta lait ovat erilaisia kuin arkisessa maailmassamme.

Siellä toimivat suprajohteet, eli materiaalit, joissa sähkövirta kulkee ilman olennaista vastusta. Ja siellä tapahtuu kvanttimekaanisia ilmiöitä: esimerkiksi systeemit voi olla samaan aikaan kahdessa eri tilassa, tai että toisistaan erilliset kvanttisysteemit voivat kytkeytyä toisiinsa. Siis vähän sama kuin nanokokoinen auto voisi olla samaan aikaan punainen ja sininen, ja yhden auton ratin kääntäminen saisi toisen auton kääntymään samanaikaisesti sadan kilometrin päässä.

"Kun aikaisemmin vain tutkimme näitä ilmiöitä, niin nyt olemme jo toisessa vaiheessa, missä käytämme hyväksi aitoja kvanttimekaanisia ilmiöitä", iloitsee Pekola ja ennustaa, että tällä alalla on tulossa paljon läpimurtoja lähivuosina – myös Suomessa, mutta tästä lisää myöhemmin.

Suomi on kylmä maa

Suomessa on pitkät perinteet hyvin kylmän ja siellä tapahtuvien ilmiöiden tutkimuksessa. Professori Olli Lounasmaa, suomalaisen fysiikan eräs suuruuksista, nosti silloisen TKK:n Kylmälaboratorion maailman huipulle ja onnistui tekemään useita kylmyysennätyksiä, eli jäähdyttämään laitteitaan erittäin lähelle absoluuttista nollapistettä.

Absoluuttinen nollapiste −273,15°C on kylmin mahdollinen lämpötila, koska silloin atomienkin liike jähmettyy paikalleen. Fyysikot alkavat lämpötilojen laskun tuosta pisteestä, eli nollasta Kelvinistä (0 K). Kylmyysennätys on edelleen Espoossa. Vuonna 2000 siellä saavutettiin lämpötila, joka oli vain 0,000 000 000 1° nollan yläpuolella.

Samaan aikaan kuitenkin Suomessa oli toinen kylmäfysiikan tutkimusryhmä, Jyväskylässä, ja Pekola oli siellä.

"Olen opiskellut ja aloittanut työni täällä Otaniemessä Olli Lounasmaan ryhmässä", kertoo Pekola. "Olin ensin 1980-luvun alussa diplomityöntekijänä ja sitten väitöskirjatutkijana. Aiheenani olivat ultramatalat lämpötilat, eli käytimme Helium-3 -nestettä ja tutkimme suprajohtavuutta siellä. Tämä oli tuolloin tärkeä tutkimusala ja tästä myönnettiin myös Nobelin fysiikan palkinto vuonna 1996."

1990-luvun alkupuolella kiinnostus suuntautui laajemmin matalien lämpötilojen tutkimukseen. Siellä esimerkiksi lämpöliike pienenee ja siksi siellä tapahtuu paljon jänniä kvantti-ilmiöitä, joiden ymmärrettiin tarjoavan paljon mahdollisuuksia uudenlaisille mikro- ja nanovalmistustekniikoille.

"Suomalainen Mikko Paalanen oli ollut tuolloin tutkimassa näitä asioita Yhdysvalloissa kuuluisassa Bell-laboratoriossa, ja hän oli tulossa Suomeen. Hän sai professuurin Jyväskylän yliopistosta, missä haluttiin panostaa kylmä- ja nanotutkimukseen. Hän rekrytoi minut ryhmäänsä, joten lähdin Jyväskylään."

Pekola kertoo, miten he saivat tutkia Jyväskylässä muun muassa ensimmäisinä Suomessa yhden elektronin ilmiöitä, jäähdyttimiä, lämpömittareita. Ryhmästä tuli nanoelektroniikan ja nanofysiikan pioneereja Suomessa.

"Lämpömittarin kehittäminen oli ensimmäinen suuri innostukseni. Meillä oli kova halu tehdä yhden elektronin transistoreita, eli sellaisia mitä nyt tehdään täällä meidänkin laboratoriossa nyt ihan vasemmalla kädellä. Emme kuitenkaan onnistuneet siinä Jyväskylän yksinkertaisessa laboratoriossamme, mutta saimme tehtyä lämpömittarin. Se on vähän kuin köyhän miehen transistori, jossa on vain yksi elektroni. Nyt sellaisia käytetään nyt monissa paikoissa, koska se ei vaadi minkäänlaista kalibrointia."

Vuonna 2002 jo professoriksi edenneelle Pekolalle tarjottiin mahdollisuutta perustaa Aaltoon oma tutkimusryhmä, joten hän päätti palata Otaniemeen. Nyt hän johtaa Pico-nimistä ryhmää, joka jatkaa elektronien ja hyvin matalien lämpötilojen kanssa. Nykyisin tosin perustutkimuksen ohella superpakkasesta ja sen ilmiöistä koetetaan tehdä tylsää arkitekniikkaa.

Yksi hankkeista on nanojääkaappi. Se ei ole vielä lähelläkään arkikäyttöä, mutta sillä tai sen avulla kehitettävällä tekniikalla voisi olla paljon sovelluksia. Esimerkiksi kiihkeän kehityksen kohteena oleva kvanttilaskenta vaatii superkylmää ympäristöä, ja jos siitä joskus tulee tavallista, se vaatii sitä, että lähellä absoluuttista nollaa olevia lämpötiloja on joka puolella – ei vain tutkimuslaitoksissa.

Tunneloitumistemppu, ja miten se tehdään

"Tämä nanojääkaappi lähti liikkeelle ihan perustutkimuksesta. Olimme kiinnostuneita energian kuljetuksesta pienissä nanorakenteissa. Lämmönkuljetus on erittäin tärkeä asia jopa ihan tavallisissa mikropiireissä, joissa lämpö täytyy saada siirtymään ulos. Erityisen tärkeää tämä on kvanttilaitteissa, missä lämpö pitää saada siirtymään paikasta toiseen, jolloin voidaan tehdä täsmäjäähdytystä."

Yksinkertaistettuna nanojääkaappi toimii siten, että "siirrämme kappaleesta pois kaikkein kuumimpia elektroneja, jolloin se jäähtyy." Periaate on sama kuin kahvin jäähdyttäminen puhaltamalla: puhallus siirtää höyryä sivuun kahvikupista, jolloin kuumimmat kaasumolekyylit kahvin päällä lentävät pois ja viileämpiä atomeja jää jäljelle.

Tarkennusta kysyessä Pekola antaa suorat ohjeet nanojääkaapin tekemiseen; ihan kotioloissa sen nikkarointi ei kuitenkaan onnistu. "Teemme puhdastilassa monikerroksisia metallirakenteita nanomittakaavassa litografisesti. Ikään kuin piirrämme elektronimikroskoopilla kuvioita muovipintaan ja sitä voidaan käyttää maskina, kun pinnalle höyrystetään metallia. Tuloksena on noin kymmenen nanometrin, metrin miljardisosan kokoisia rakenteita. Kun tätä toistetaan monta kertaa päällekkäin eri metalleilla ja maskeina toiminut muovi lopulta poistetaan, saadaan haluttu kolmiulotteinen nanorakenne."

Metallien väliin voidaan myös laittaa eristekerroksia, joiden läpi sähkö kulkee ainoastaan tunneloitumalla. Tunneloituminen tarkoittaa sitä, että hiukkanen voi läpäistä potentiaalivallin, jonka ylittämiseen sillä ei klassisen fysiikan mukaan olisi riittävästi energiaa. Sähköstaattinen potentiaalivalli syntyy siitä, että materiaali tai sen ominaisuus vaihtuu.

"Jos käytetään hyvin tavallisia, tunnettuja materiaaleja kuten vaikkapa alumiinia tai kuparia, niin osa niistä muuttuu suprajohteiksi hyvin matalissa lämpötiloissa, toiset pysyvät tavallisina. Alumiini on suprajohde noin yhden kelvinin lämpötilassa ja kylmemmässä."

Suprajohtavassa materiaalissa sähkövirta kulkee käytännössä ilman vastusta, mutta lisäksi materiaaliin muodostuu niin sanottuja energia-aukkoja. Sen sisällä on elektronien kannalta kiellettyjä tiloja samalla tavalla kuin puolijohteissa on energia-aukkoja.

"Hiukkaset, jotka sattuvat osumaan energia-aukon kohdalle, eivät pääse tunneloitumaan, mutta ne, jotka ovat yläpuolella, pääsevät tunneloitumaan. Tämä saa aikaan sen, että energiaa siirtyy normaalimetallista suprajohteen puolelle."

Jääkaappien tekeminen on nykyisin varsin perustekniikkaa, ja siksi kiinnostavampaa onkin niiden variaatioiden ja sovellusten kehittäminen. Yksi näistä on kvanttitietokoneiden lämmönsiirtoon liittyvät ongelmat, jotka pitää ratkaista ennen kuin laitteet saadaan kunnolla käyttöön.

"Tämän suhteen meillä on varsin hullu ajatus käyttää tietokoneen perustana olevia laskentayksiköitä, kubitteja sinällään lämpövoimakoneina. Voisimme kontrolloida kubittien tilaa ulkoisesti ja tehdä siten niiden avulla perinteisistä jäähdyttimistä tuttuja monivaiheisia jäähdyttimiä. Mutta näidenkin kanssa ollaan vielä kaukana tuotteistamisesta – jäähdytys on kuitenkin tärkeä osa tutkimustamme."

Tuloksena myös jo arkitekniikkaa

"Yleensä ajatellaan, että kylmäfysiikka ja matalien lämpötilojen parissa puuhaaminen on jotain eksoottista puuhaa, mutta tästä on tullut jo ihan teollisuuttakin Suomessa", jatkaa Pekola. Hän mainitsee, että suomalaisyritys BlueFors Cryogenics Oy valmistaa muun muassa erittäin yksinkertaisesti käytettäviä jäähdyttimiä millikelvin-alueelle.

Kun perinteisesti kylmäfysiikan laboratorioissa on paljon nesteheliumpulloja, koska matala lämpötila saadaan aikaan nestemäisellä heliumilla, ei niitä enää tarvita. BlueForsin laitteissa on kompressori, joka kierrättää heliumia, jonka avulla saadaan aikaan perustoimintalämpötila.

 

"Se on iso muutos paitsi tutkimuksen, niin myös sovellusten kannalta, koska helium on kallista, pullojen käsittely on hankalaa ja nesteheliumin kanssa lotraaminen vaatii aina erikoisjärjestelyjä. Kun superkylmää saa aikaan töpselin seinään laittamalla, niin se on ollut pieni vallankumous. Nyt näitä laitteita käytetään joka puolella - ja tässä Suomi sekä Kylmälaboratorio ovat olleet tässä tiennäyttäjänä.

Seuraavaksi samaa tekniikkaa pitäisi soveltaa vielä erittäin haastaviin ja pieniin kohteisiin. Esimerkiksi avaruussovelluksissa tarvittaisiin jäähdytyslaitteita, jotka toimisivat sähköisesti, eikä niissä tarvittaisi suuria nesteheliumsäiliöitä. Niiden tulisi olla lisäksi avaruuden ja avaruuteen laukaisun olosuhteet kestäviä, helppokäyttöisiä ja kevyitä. Samoin muuallakin kuin kvanttilaskennassa tarvitaan hyvin pieniä jäähdyttimiä, jotka toimisivat yksinkertaisesti siten, että niihin liitetään jännite.

Eräs lupaava sovellusala on kvanttimekaaniset sensorit. Suomessa tehdään jo nyt paljon erilaisia sensoreita, ja kun tähän teollisen skaalan toimintaan yhdistetään osaaminen suprajohtavuudessa, kylmätekniikan tietotaito ja hyvä infrastruktuuri hankalien rakenteiden tekemiseen, voi Suomesta tulla kvanttimekaanisten sensorien tekemisessä varsin suuri tekijä.

Veri vetää laboratorion puolelle

Pekolan Pico-ryhmä ei ole mikään suuri, sillä siinä on hieman yli tusinan verran jäseniä. Ryhmä on ollut aikanaan isompikin, mutta Pekolan mukaan se oli hankalasti hallittava. Nyt ryhmään kuuluu kaksi senioritutkijaa, muutama tohtoritutkija ja puolen tusinaa jatko-opiskelijoita.

"Tällaisessa työssä on paljon erilaisia osaamisalueita. Tarvitaan teoreetikoita, ja niitä, jotka ovat näppäriä rakentamisessa. Ryhmänjohtamisen rikkaus on se, kun näkee erilaisia ihmisiä joilla on erilaisia taitoja, ja voi sitten tukea heidän urakehitystään myös jatkoa ajatellen."

"Haluan olla itse mukana oikeassa työssä ja oletan, että myös opiskelijoiden kannalta tilanne on parempi, koska joskus näkevät myös minua labrassa." Pekola tosin mainitsee monessa yhteydessä, että käytännön kokeiden tekeminen ja teorian yhdistäminen on hänelle tärkeää. "Siinä ei ole mitään mieltä, että vain räplää kokeiden kanssa, jos ei ymmärrä tarkalleen, mitä tapahtuu. Asioiden teoreettinen selittäminen on myös tärkeää, ja se on aina innostanut minua."

Eräs tällainen – jo pitkään Pekolan päässä pyörinyt – teoriaa ja käytännön tekemistä yhdistävä asia on sähkövirran standardin kehittäminen. Ideana on pyrkiä liikuttamaan elektroneja yksi kerrallaan samanlaisten rakenteiden läpi siten, että elektronien liikkeet kontrolloidaan ulkoisella jännitteellä.

"Minulla oli jo kymmenkunta vuotta sitten idea siitä, miten tämä voitaisiin saada hyvinkin tarkaksi, mutta se ei ole vielä edennyt sille tasolle, että se saataisiin metrologiassa hyväksytyksi virtastandardiksi. Olemme kuitenkin jo hyvin lähellä, ja tästä myös poikii koko ajan uutta tutkimusta."

Kvanttimaailmassa olisi paljon muutakin tekemistä, kuten esimerkiksi täysimittaisen kvanttitietokoneen rakentaminen. Siihen Pekolan mukaan Suomessa ei ole yksinkertaisesti rahkeita, joskin proof-of-concept –tyyppisen tutkimuksen kautta tässäkin työssä saadaan aikaan tärkeitä tuloksia.

"Lounasmaalta opin sen, ettei kannata tehdä työtä sellaisella alalla, minkä parissa maailmalla on jättimäisiä tutkimusryhmiä. On parempi löytää oma erikoisala, mihin pienikin ryhmä voi jättää jälkensä. Luulen, että olemme onnistuneet tässä aika hyvin."

Pekola kiittelee myös akatemiaprofessuuriaan siitä, että hän voi keskittyä varsin hyvin tutkimusryhmänsä johtamiseen ja myös tutkimukseen. "Tämä on tärkeää, sillä olen edelleen hyvin innostunut fysiikasta. Siinä riittää loputtomasti jännittävää tutkittavaa!"

*

Juttu on julkaistu ensin Suomen Akatemian nettisivuilla. Kirjoittaja on Tiedetuubin päätoimittaja ja tehnyt jutun Suomen Akatemian tilauksesta.

Metsähovi viimein Suomen virallisessa ajassa - mittaustarkkuus paranee huimasti

To, 08/31/2017 - 21:05 Jarmo Korteniemi
Kuva: New 1lluminati / Flickr

Otaniemi ja Metsähovi on juuri yhdistetty toisiinsa ennennäkemättömän tarkasti. Yhdessä ne pitävät tarkkaa kirjaa Suomen virallisesta ajasta.

Suomen virallinen aika määritellään Otaniemessä. Tehtävä on kuulunut VTT:n Mittaustekniikan keskuksen (MIKES) aikalaboratoriolle jo vuodesta 2000 lähtien. 

Nyt Metsähovin observatorioaluekin on yhdistetty suoraan tähän "aikalähteeseen". Uusi, valokaapelia pitkin toimiva yhteyslinkki rakennettiin jo alkukesästä. Linkin toimintaa ja stabiilisuutta on tutkittu ja mitattu nyt kesän ajan.

Metsähovin observatorioalue sijaitsee Kirkkonummella, 50 kilometrin päässä Otaniemestä. Sieltä löytyvät sekä Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksen geodeettinen tutkimusasema että Aalto-yliopiston radiotutkimusasema. Kummankin tahon tutkimustarkkuus paranee (aikaleimojen osalta) Suomen viralliseen aikaan liittämisen johdosta.

Valosignaalin kulkuajan Otaniemestä Metsähoviin ja takaisin huomattiin vaihtelevan yhteydellä seitsemisen nanosekuntia. Syynä on pitkän valokuidun lämpölaajeneminen vuorokauden mittaan. Myös muut valokuidun ominaisuudet muuttuvat samalla hieman.

Ajansiirron tarkkuus on Maanmittauslaitoksen tiedotteen mukaan noin 0,1 nanosekuntia (10-10 s) tai jopa vieläkin parempi. Taajuuden siirrossa taas "päästään tällä hetkellä noin 15 [merkitsevän?] numeron tarkkuuteen".

Wirallinen aika

Suomen virallinen aika määritetään MIKESin aikalaboratoriossa. Ajanmääritykseen käytetään tarkkaa venäläisvalmisteista vetymaseria (CH1-75A). Sen apuna ja varmistuksena toimii lisäksi kaksi muuta vetymaseria sekä kaksi cesium-atomikelloa.

MIKESin ajan virheen sanotaan olevan noin sekunti 100 000 vuodessa. Aikaa myös verrataan jatkuvasti GPS:n avulla välitettyihin kansainvälisiin aikamittauksiin. MIKES ilmoittaa aikansa epävarmuudeksi alle 10 nanosekuntia UTC:hen (universaaliaikaan) verrattuna.

Suomen virallisen ajan poikkeamat kansainvälisestä ajasta vuosina 2011–12.

Aikamittauksessa käytetty vetymaser vastaa toimintaperiaatteeltaan laseria (säteilykimppu on koherentti, samassa tahdissa ja samaa aallonpituutta), mutta siinä käytetään näkyvän valon sijasta mikroaaltoja. Maserit ovat yksi tarkimmista nykyään käytössä olevista keinoista pitää kellot ajassa.

Maserilla tehdyn ajanmäärityksen jälkeen ajanhetki viestitetään (siirretään) Metsähoville valokuitua pitkin.

Siirron apuna käytetään uutta White Rabbit -protokollaa. Sen avulla kelloja voidaan synkronoida alle nanosekunnin tarkkuudella pitkienkin matkojen päästä. White Rabbit kehitettiin alunperin Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuskeskuksessa CERNissä. Nimi viittaa kelloaan hermostuneesti vilkuilevaan jänikseen Liisa Ihmemaassa -kirjassa.

VTT MIKES oli yksi ensimmäisistä tutkimuslaitoksista, joka otti White Rabbitin käyttöön ajan ja taajuuden siirtämiseksi pitkien välimatkojen päähän.

Ajansiirto tukee geodeettisia mittauksia Metsähovissa. Rakenteilla oleva geodeettinen radioteleskooppijärjestelmä tarvitsee tarkan ajan ja taajuuden mittaustensa pohjaksi. Eivätkä muutkaan Metsähovin mittaukset tietystikään kärsi entistä paremmasta aikatarkkuudesta.

Aikalinkin kautta Suomen virallinen aika voidaan myös liittää entistä paremmin kansainvälisiin geodeettisiin verkostoihin, kuten GNSS-satelliittipaikannusjärjestelmään.

Radiotutkimusasemalla on lisäksi jo atomikelloja, joita voidaan vastavuoroisesti käyttää Suomen virallisen ajan varmentamiseen.

MIKES tarjoaa kellontarkistuspalvelua myös kotikäyttäjille. Se on tosin paljon Metsähoville toimitettua Suomen virallista aikaa epätarkempi. Nopealla nettiyhteydellä pääsee kuitenkin jopa alle 0,1 millisekunnin päähän virallisesta, mikä lienee riittävä useimpien kotikäyttäjien tarpeisiin.

Artikkeli perustuu Maanmittauslaitoksen tiedotteeseen.

Lisätietoa: VTT:n Mittatekniikan keskus MIKES

Otsikkokuva: New 1lluminati / Flickr

Suomen vanhin ydinreaktori pian historiaa - jos STUK hyväksyy purkusuunnitelmat

Ti, 08/29/2017 - 18:51 Jarmo Korteniemi

Otaniemen tutkimusreaktorin purkuprojekti etenee. Samalla saadaan oppia paljon suurempien ydinvoimaloiden purkamista varten. Niistä ensimmäiset tulevat tiensä päähän noin vuosikymmenen kuluttua.

Samalla kun Suomeen on tekeillä kaksi uutta ydinvoimalaa, aletaan maamme vanhinta reaktoria purkamaan. Prosessi on kuitenkin hidas, sillä viranomaisten täytyy varmistaa, että homma hoituu kunnolla. Seuraavan vuoden ajan pallo on Säteilyturvakeskuksella.

Espoon Otaniemessä sijaitseva VTT:n tutkimusreaktori FiR-1 otettiin käyttöön vuonna 1962. Se ehti palvella tutkimusta ja lääketiedettä yli 50 vuoden ajan. Sitä käytettiin niin neutroni- ja reaktorifysiikan tutkimuksessa, koulutuksessa, isotooppianalyyseissä, kuin sädehoitoasemanakin.

Nyt on vuorossa laitoksen käytöstäpoisto, joka täytyy hoitaa tarkasti. Prosessi alkoi jo vuonna 2015, jolloin reaktori suljettiin viimeisen kerran.

Nyt VTT hakee lupaa FiR-1 -reaktorin lopullista purkamista sekä alueen puhdistamista varten. Luvan antaa valtioneuvosto. Ympäristövaikutusten arviointi on jo Työ- ja elinkeinoministeriön hyväksymä.

Laitoksen sulkemisen jälkeen purkamisesta on tehty tarkka suunnitelma. Siinä käydään läpi kuinka reaktori puretaan, laitospaikka puhdistetaan, ja radioaktiiviset aineet käsitellään. Purkujätteiden välivarastointi ja aikanaan loppusijoitus on tarkoitus toteuttaa Suomessa, yhteistyössä ydinvoimayhtiöiden kanssa.

Reaktorirakennuksen nykyinen säteilytaso ei juuri poikkea ympäristöstä. Purkujätteen kokonaismääräksi VTT arvioi "muutamia kymmeniä kuutiometrejä".

Mukana on myös suunnitelma käytetyn ydinpolttoainemäärän loppusijoituksesta. Tämä korkea-aktiivinen jäte kuljetettaneen Yhdysvaltoihin Idahon ydintutkimuskeskukseen. Samoin on tehty useiden muidenkin maiden tutkimusreaktorien kanssa. Käytetyt polttoainesauvat eivät juuri kuumene, sillä niiden jälkilämpö on alle watin. Polttoaine voidaan siksi kuljettaa loppusijoituspaikkaansa kuivasäiliössä. Määrä on hyvin pieni, vain noin 25 kiloa 20-prosenttiseksi rikastettua uraania.

Nyt on Säteilyturvakeskuksen vuoro arvioida, onko suunnitelma riittävä, toteuttamiskelpoinen ja lainmukainen. Käytöstäpoisto pitää suunnitella ja toteuttaa niin huolellisesti, että sekään ei aiheuta ongelmia ihmisille tai ympäristölle. STUKin osalta arviointiin kulunee noin vuosi.

FiR-1 hankittiin aikoinaan Yhdysvalloista. Reaktorin yyppinimi TRIGA on akronyymi sanoista "Training, Research, Isotopes, General Atomics", eli se on suunniteltu juuri yliopistojen tutkimuskäyttöön.

Reaktori on allasjäähdytteinen, eikä se tarvitse erityistä suojakuorta. Laitoksen fissioteho on varsin vähäinen, ainoastaan 250 kW. Uraani-zirkonium-hydridi -seoksella toimiva laitos on suunniteltu niin, että polttoaineen lämmetessä sen ydinreaktiot käyvät koko ajan harvinaisemmiksi. Näin sitä voidaan käyttää huoletta hyvinkin suurella teholla ilman sulamisriskiä – tosin ainoastaan lyhyinä pulsseina. Valmistajan mukaan reaktorilla voidaan saavuttaa jopa 22 gigawatin hetkittäinen teho.

FiR-1 on ensimmäinen ydinreaktori, joka poistetaan Suomessa käytöstä. Samalla pystytään päivittämään ydinlaitoksia koskevia viranomaisohjeita tulevien, paljon suurempien ydinvoimalaitosten poistoa ajatellen. FiR-1 toimii siis yhä vieläkin harjoittelukappaleena.

Suomessa on toiminnassa neljä muuta ydinreaktoria, kaksi Loviisassa ja kaksi Olkiluodossa. Ne otettiin käyttöön vuosina 1977–80 ja ovat käyttöikänsä päässä 2020–2030 -lukujen taitteessa. Ne ovat voimalaitoksia, jotka tuottavat yhteensä noin neljänneksen kaikesta maassamme käytetystä sähköstä.

Uusiakin ydinvoimaloita on tulossa: Olkiluoto-3 päästäneen (viimein) käynnistämään 2018, samana vuonna kuin Hanhikiven ydinvoimalan varsinaisen rakentamisen on tarkoitus alkaa.

FiR-1, tai sen käytetty polttoaine eivät tiettävästi ole missään vaiheessa aiheuttaneet vaaraa ympäristölle tai ihmisille.

Lisätietoa FiR-1 -projektin purkamisesta: VTT, STUK

Martti ja Marilyn liikenteessä Tampereella

Pe, 05/19/2017 - 11:59 Toimitus
Robottiauto Martti

Suomen ensimmäinen kokeiluluvan tieliikenteeseen saanut robottiauto Marilyn ja tuoreempi puolisonsa Martti ovat yhdessä siirtyneet seuraavalle tasolle, lähteneet julkisesti liikenteeseen ja alkaneet seurustella. Ne vaihtavat kuulumisia ajoympäristönsä kanssa ja alkavat puhua syksyllä myös julkisen digitaalisen infran kanssa.

VTT:n kehittämät robottiautot Martti ja Marilyn kuulevat, näkevät ja aistivat.

Ne kykenevät seuraamaan ohjelmoitua reittiä ja välttämään yllättäviin esteisiin törmäämistä ilman kuljettajan apua. Toistaiseksi autot vaativat, että kaistaviivat tai tien reunat näkyvät.

Tämä on kuitenkin vasta ensimmäinen askel, mutta vuoteen 2020 mennessä liikutaan jo vaativammissa olosuhteissa sora- ja lumipeitteisillä teillä.

"Automaattisen ajoon tarvittavia laitteita on autoissamme tarpeeksi ja nyt niistä otetaan ohjelmistoteknisesti kaikki irti askel kerrallaan. Haasteita on pieniä ja isoja, mutta niitä me rakastamme", sanoo projektipäällikkö Matti Kutila VTT:ltä.

Robottiautoista löytyy lämpökamera ihmisten ja eläinten havainnointiin. Stereokamera ja tutka lähialueen tarkkailuun korkealla resoluutiolla. Laserskannerit ja pitkän kantaman tutkat kaukonäköön sekä GPS/Glonass-vastaanottimet paikannukseen.

Lisäksi autoissa on inertiayksikkö suunnan ja kiihtyvyyksien määrittämiseen. Toimilaitteina on sylintereitä ja moottoreita. Anturit ja toimilaitteet yhdistää älykkyys, joka muodostaa tilannekuvan ja ohjaa niitä siten, että auto liikkuu suunnitellulla tavalla millisekuntien ja senttimetrien tarkkuudella.

"Robottiautojen kommunikointikanava on auki, mutta viestit eivät noudata täydellisesti vielä standardeja. Syksyllä autot vaihtavat keskenään tietoa standardissa moodissa ja silloin muidenkin on mahdollista keskustella niiden kanssa", Kutila kertoo.

Autoja on tällä haavaa tutkimuskäytössä kaksi: vanhan Citroënin pohjalta tehty, ennen kaikkea kaupunkiajoa testaava Marilyn, ja uudempiMartti, joka on vaikeissa olosuhteissa ajoa tutkiva Volkswagen.

Robottiauto Marilyn on jo vanha tuttu Tiedetuubia seuranneille: video sen ajeluista on täällä.

"Suuret asiat nähdään 2021"

Seuraavaksi VTT:n robottiautoihin vaihdetaan Kutilan mukaan optisten komponenttien aallonpituuksia ja lisätään tutkan resoluutiota sekä rakennetaan lisää älykkyyttä ohjelmistoon, joka haistelee anturien kyvykkyyttä. Näin pyritään osaltaan taklaamaan vaativia sääoloja, kuten liukasta tienpintaa, peittynyttä tienreunaa tai sumua.

Robottiautojen kehityksessä lisätään pikkuhiljaa skenaarioita (kaupunkia, kantatietä, lunta, exit-ramppia), joista auto suoriutuu, sekä kasvatetaan ajonopeuksia ja hallitaan älykkyydellä vaikeita keliolosuhteita. 

"Tällä hetkellä liikenteen robotisaatio on yleisestikin ottaen vielä alkumetreillä – suuret asiat nähdään vuonna 2021 ja sen jälkeen. Tämä on eräänlainen 'never ending story'. Varmaa on, että koodirivien määrä autossa kasvaa räjähdysmäisesti tulevina vuosina - nyt puhumme ehkä 3000 rivistä", Kutila arvioi. 

Robotiikka tulee myös kuorma- ja linja-autoihin, mutta eri muodossa. Sen sijaan työkoneet kulkevat tietyllä tavalla robotisaatiokehityksen eturintamassa. Niiden työalueeseen voidaan tehdä rajoitteita, jotka helpottavat automatisointia. Liikenteessä rajoitteiden tekeminen ei ole yhtä helppoa.

Turvallisuus ja kyberuhkat tulevat mukaan entistä vahvemmin, kun ajoneuvojen IoT eli esineiden internet ja tietoverkot etenevät. Täysin luotettavasti toimivan ja ympäristöään havainnoivan auton kehittämiseen tarvitaan vielä paljon työtä. 

"Se, mitä autoissa on tänään, ei ole syntynyt puolessa vuodessa, vaan on yli 20 vuoden työn tulos", Kutila muistuttaa.

Teknologian tutkimuskeskus VTT tekee yhteistyötä myös maailmanluokan brändien, kuten Daimlerin, Fiatin, Renaultin, VW:n, Boschin ja Autolivin kanssa. Suomalaisista kumppaneista useissa kehityshankkeissa ovat mukana muun muassa LinkMotion, Tieto, TTS, Taiple Telematics, Unikie, Vaisala, Oplatek ja Modulight.

Juttu perustuu VTT:n tiedotteeseen.

Video: Tässä on suomalainen robottiauto Marilyn

Robotit tulevat!

Ja tässä tulee suomalainen robottiauto Marilyn, joka pystyy ajamaan myös lumisella tiellä. VTT testaa autolla tekniikkaa, ja vaikka tämä vanhasta Citroënista tehty robottiauto ei tulekaan koskaan tuotantoon sellaisenaan, auttaa se kehittämään Suomeen sopivien robottiautojen tekniikkaa.

Kyseessä on toistaiseksi ainoa robottiauto, joka saa ajella itsekseen Suomen teillä.

Videolla näytetään, mitä auton pinnan alla on ja miten se oikein ajelee Tampereella.

Hanke kuuluu Valtioneuvoston selvitys- ja tutkimustoiminnan RoboFin-tutkimuksee, joka selvittää robotisaation ja automatisaation vaikutuksia Suomen kansantalouteen.

Ajattele jo sinilevää: halpa koe selvittää vartissa onko se myrkkyä vai ei

Ke, 02/01/2017 - 16:26 Toimitus

Viime kesänä kerrottiin (myös täällä Tiedetuubissa) Turun yliopiston ja VTT:n kehittämästä kätevästä ja edullisesta sinilevätestistä. Ensi kesäksi sellainen on tulossa myös kauppoihin.

Vaikka edelleen on talvi ja ajatus kesäisestä järvestä tuntuu kaukaiselta, tulee kesä kuitenkin kovaa vauhtia lähemmäksi. 

Kirkasvetisten järvivesien ohella siis myös sinilevälautat tulevat lähemmäksi. 

Myrkkyjä esiintyy noin joka toisessa sinileväesiintymässä, ja ongelmallisen niistä tekee se, ettei silmämääräisellä tarkastelulla pysty arvioimaan, onko vedessä oleva sinilevä myrkyllistä vai ei.

Turun yliopiston ja VTT:n hankkeessa kehitettiin biohajoava sinilevätesti, jonka avulla kuka tahansa voi kätevästi saada selville mahdollisten myrkkyjen määrän. Testi herätti siinä määrin kiinnostusta, että sille alettiin etsiä saman tien kaupallistajaa. 

Nyt sellainen on: salolainen Salofa Oy pyrkii saamaan helppokäyttöisen pikatestin ensin pohjoismaisten kuluttajien ulottuville jo tämän vuoden aikana.

"Kertakäyttöinen sinilevätesti tarvitsee toimiakseen vain muutaman pisaran vettä ja ilmoittaa tuloksen viidentoista minuutin kuluttua", kertoo erikoistutkija Liisa Hakola VTT:ltä. 

"Jos näyttöön ilmestyy kaksi punaista viivaa, vedessä on sinilevämyrkkyä. Yksi viiva merkitsee myrkytöntä vesinäytettä."

Pikatesti tunnistaa vedestä yleisimmät sinilevämyrkyt, kuten mikrokystiinin ja nodulariinin.

"Vedessä saattaa olla vielä sinileväesiintymän kadottuakin myrkkyjä jonkin aikaa. Testillä voidaan nopeasti varmistaa, että vettä voi näiltä osin turvallisesti käyttää", sanoo tutkija Markus Vehniäinen Turun yliopistosta.

Ennen kaupallistamista Salofa Oy siirtää testin omalle testialustalleen.

Salofa on kehittänyt pikatestien valmistusautomatiikkaa, ja levätestit tulevat olemaan yksi Salofan valmistamista pikatesteistä.

"Automaattinen testien kokoonpano on tarpeen, koska tuotantokustannuksissa on päästävä vähintään samalle tasolle kuin manuaalinen kokoonpano Kiinassa", selittää Salofan toimitusjohtaja Juhani Vänskä

"Samanlaisten kasettien käyttö eri testeissä on järkevää, jotta sekä tuotantovolyymit että automaation kustannushyöty saadaan riittävän suuriksi."

Älä enää ärsyynny lehtien haravoinnista – ruskassa on raaka-aineiden runsaudensarvi!

Ke, 11/02/2016 - 19:47 Toimitus
Lehtiä

​Syksyn pudonneet lehdet sisältävät paljon kiinnostavia ainesosia, kuten väriaineita, hiilihydraatteja, proteiineja sekä haitallisten bakteerien kasvua estäviä yhdisteitä. Niitä voisi käyttää tulevaisuudessa esimerkiksi kosmetiikka-, tekstiili-, rehu- ja elintarviketeollisuudessa.

Puista pudonneille lehdille on ollut hyvin vähän käyttöä. Ne jätetään maahan tai kerätään talteen kompostoitavaksi tai poltettavaksi. Niin tai näin, on tuloksena kaatopaikkojen täyttymistä ja hiilidioksidikuorman kasvamista.

Teknologian tutkimuskeskus VTT on kuitenkin kiinnostunut lehdistä, koska ne saavat värinsä keltaisista ja oransseista karotenoideista sekä punaisista antosyaaneista – aineista, joita voitaisiin käyttää hyväksi. 

Luonnon väriaineiden tarve eri teollisuuden aloilla on voimakkaassa kasvussa maailmanlaajuisesti, ja näillä väriaineilla on myös ihmisen terveyttä edistäviä vaikutuksia. Syksyiset lehdet sisältävät väriaineiden lisäksi myös monia muita hyödynnettäviä yhdisteitä, kuten fenoleja, ligniiniä, hiilihydraatteja ja proteiinia. 

VTT:n kehittämässä prosessissa puutarhoista ja puistoista kerätyt lehdet kuivataan, jauhetaan ja uutetaan. Laboratoriokokeiden jälkeen kehitystyö on edennyt pilotointivaiheeseen Lassila & Tikanojan Otaniemen alueelta keräämän lehtimateriaalin turvin.

"Löysimme laboratoriokokeissa useita lupaavia vaihtoehtoja lehtien hyödyntämiseksi. Parhaillaan on käynnissä pilotointikokeet, jotta näemme, miten menetelmämme toimivat käytännössä ja millaisia määriä arvokkaita yhdisteitä lehdistä voidaan eristää", kertoo VTT:n erikoistutkija Liisa Nohynek.

Väriaineita kosmetiikkaan ja tekstiileihin

Syyslehtien väriaineita voidaan käyttää kosmetiikassa ja tekstiilien värjäyksessä. Eri puulajien lehtien kemiallinen koostumus vaihtelee suurestikin, ja lisäarvoa voidaan saada prosessoimalla vain tietyn puulajin syyslehtiä, jolloin voidaan tuottaa entistä puhtaampia ja uusiin tuotteisiin soveltuvia yhdisteitä. 

Väriaineiden uuton jälkeen jää jäljelle ravinteikasta, kotipuutarhoihin käyttökelpoista karikemassaa. Toisaalta karikemassasta voidaan jatkojalostamalla tuottaa haittamikrobien kasvua estäviä yhdisteitä, jotka soveltuvat esimerkiksi kosmetiikka- ja hygieniatuotteisiin. 

Nohynek arvioi, että kehitetyt menetelmät soveltuvat raakamateriaalin jalostajille sekä tekstiili- ja kosmetiikkateollisuudelle. Lisäksi jäännösmateriaali tarjoaa liiketoimintamahdollisuuksia sekä puutarha-alan että kosmetiikka-, hygienia- ja lääkealan yrityksille. 

Eritystä huomiota on kiinnitetty koko prosessin ympäristöystävällisyyteen ja tuotettujen yhdisteiden turvallisuuteen.

Lehtiä kasataan Otaniemessä

Tulevaisuuden näkymiä: bioaktiiviset yhdisteet ja ravintolisät

Eikä tässä vielä kaikki: syksyn lehdistä saadaan myös syötävää: talteen saatavat yhdisteet saattavat soveltua käytettäviksi elintarvikkeiden väri- ja säilöntäaineina sekä ravintolisinä. 

Lisäksi VTT:llä kehitteillä olevien syötävien kasvisolujen ravitsemuksellisia ominaisuuksia voitaisiin parantaa näiden väriaineiden avulla. Muokkaamalla väriaineita bioteknisin keinoin saadaan uusia bioaktiivisia yhdisteitä kosmetiikka- ja lääketeollisuudelle. 

Lisäksi fermentoimalla uuttojäännöksen sokereita voidaan tuottaa proteiinipitoista rehua ja proteiinilisää ihmisille, ja ravinteikasta karikemassaa voidaan käyttää kotitalouksissa esimerkiksi ruokasienten kasvatukseen.

Kun siis seuraavan kerran harmittelet lehtiä haravoidessasi jokasyksyisen urakan ikävyyttä, kannattaa edeltävä pitää mielessä: käsissä on paljon mahdollisuuksia tarjoavaa raaka-ainetta!

Juttu perustuu VTT:n tiedotteeseen.

Älylättärit – suomalaisurheilijoiden sijaan suomalainen urheilutietämys kerää huomiota

Ti, 08/09/2016 - 14:20 Toimitus
Uimari VTT:n tutkimukseen liittyvältä videolta

Vaikka suomalaiset urheilijat eivät olekaan menestyneet huikeasti Rion olympialaisissa, on suomalainen urheiluteknologia on herättänyt viime aikoina kiinnostusta maailmalla. Muun muassa Yhdysvaltain olympiakomitea ja Espanjan jalkapalloliiga La Liga Lab etsivät yhteistyökumppaneita Suomesta.

VTT kertoo taannoisessa tiedotteessaan, että suomalaisella urheiluteknologialla ja -analytiikalla on selvää potentiaalia alan kansainvälisillä ja alati kasvavilla markkinoilla. Monille alan yrityksille ammattilaisurheilun asiakkuudet ovat väylä suurempaan liiketoimintaan. 

Suomalaisilla yrityksillä oli heinäkuun alussa oiva tilaisuus esitellä osaamistaan USA:n olympiakomitean ja Espanjan jalkapalloliiga La Liga Lab edustajille, jotka hakivat Suomesta yhteistyökumppaneita VTT:n järjestämässä HILLA Growth Mill -tilaisuudessa.

"USA:n olympiakomiteaan on juuri perustettu uusi teknologia- ja innovaatio-ohjelma, joka auttaa urheilijoitamme menestymään paremmin uusien teknologisten ratkaisujen avulla. Suomalainen urheiluteknologiaosaaminen on korkeatasoista sekä tutkimuksen että puettavien tuotteiden saralla, ja tämä vierailu on hyvä tilaisuus pitkäaikaisen yhteistyön muodostamiselle", sanoi USA:n olympiakomitean teknologia- ja innovaatiojohtaja Mounir Zok.

Uintitekniikkaan potkua VTT:n älylättäreillä

Olympiavalmennettavat suomalaisuimarit ovat jo kokeilleet VTT:n kehittämiä, uimarin kämmeneen kiinnitettäviä älylättäreitä menestyksellisesti todellisissa harjoitusoloissa. Otsikkokuvassa uimari käyttää älylättäreitä.

Lättäreihin sulautetuista antureista uintitekniikan data siirtyy langattomasti valmentajan älypuhelimeen tai tablettiin. 

Älylättärien mittausten perusteella tehtyä uintitekniikan muutosta on testattu myös kilpailuissa, joissa uimarin ennätys parani 200 metrillä peräti 12 sekuntia. Edelliseen kilpailustarttiin verrattuna uimari pystyi parantamaan aikaansa jopa 18 sekuntia.

"Mittasimme uimaria eteenpäin vievän impulssin tasaisuutta VTT:n anturitekniikalla. Muutimme älylättäreistä saatavan mittauksen perusteella uinnin rytmitystä siten, että impulssista saataisiin mahdollisimman tasainen", kertoo johtava tutkija Ari Auvinen VTT:ltä.

VTT ja Trainesense mittasivat olympialaisiin lähtevien uimarien tekniikoita viimeksi Uimaliiton valmisteluleirillä Jyväskylässä viime viikolla. "Suomen uimaliiton maajoukkue on mukana tuotteen kehityksen arvioinnissa ja mielestämme tuotteeseen liittyy paljon potentiaalia", uskoo uintimaajoukkueen vastuuvalmentaja Jari Varjonen.

Triathlonisti Kaisa Lehtonen on niin ikään hionut tekniikkaansa älylättäreillä valmistautuessaan Havaijin Ironman-kisaan. 

Tamperelainen Trainesense kaupallistaa jo VTT:n älylättäriteknologiaa. Ensimmäiset demolaitteet pyritään saamaan valmentajille tänä kesänä. Alla olevassa videossa kerrotaan tekniikasta enemmän.

Tekesin kansallinen HILLA-ohjelma vauhdittaa suomalaisten älyteknologioiden kansainvälistä kaupallistumista tiivistämällä ja edistämällä yritysten ja tutkimusosapuolten välistä toimintaa. 

Juttu perustuu VTT:n tiedotteeseen.

Uimaveden sinilevä paljastuu biohajoavalla pikatestillä

Ti, 06/14/2016 - 14:47 Toimitus
Sinilevätesti

VTT ja Turun yliopisto ovat yhdessä kehittäneet helppokäyttöisen ja edullisen sinilevätestin. Sen avulla myös kuluttaja voi varmistaa, että hänen uima- tai mökkirantansa vesi ei sisällä sinilevämyrkkyjä. Biohajoavalle pikatestille etsitään nyt kaupallistajaa.

Jokakesäinen sinileväesiintymien tarkkailu on taas alkanut uimavesien lämmettyä. Myrkkyjä esiintyy noin joka toisessa sinileväesiintymässä, eikä silmämääräisellä tarkastelulla pysty arvioimaan, onko vedessä oleva sinilevä myrkyllistä vai ei.

Apuun tulee nyt kuitenkin yksinkertainen ja luontoystävällinen apu: biohajoava sinilevätesti.

"Vedessä saattaa olla vielä sinileväesiintymän kadottuakin myrkkyjä jonkun aikaa", sanoo tutkija Markus Vehniäinen Turun yliopistosta. 

"Testillä voidaan nopeasti varmistaa, että vettä voi näiltä osin turvallisesti käyttää." 

Massavalmistukseen soveltuva, pankkikortin kokoinen sinilevätesti sopii sekä kuluttaja- että viranomaiskäyttöön. Kertakäyttöinen ja paperipohjainen pikatesti tunnistaa vedestä yleisimpien sinilevämyrkkyjen, kuten mikrokystiinin ja nodulariinin, esiintymisen.

"Sinilevätesti tarvitsee toimiakseen vain muutaman pisaran vettä ja ilmoittaa tuloksen viidentoista minuutin kuluttua", selittää erikoistutkija Liisa Hakola VTT:ltä.

"Jos näyttöön ilmestyy kaksi punaista viivaa, vedessä on sinilevämyrkkyä. Yksi viiva merkitsee myrkytöntä vesinäytettä."

VTT:n ja Turun yliopiston yhteishankkeessa on haluttu vastata kuluttajien tarpeeseen saada ajankohtaista tietoa oman vesistönsä tilasta edullisesti, nopeasti ja helposti.

Automatisoituun testialustaan siirrettynä nyt kehitetty määritys soveltuisi suoraan myös erityistä mittausherkkyyttä vaativiin sovelluksiin, kuten juomavesien testaamiseen maailmanlaajuisesti.

Sinilevätesti on kehitetty osana Tekesin rahoittamaa Tutkimusideoista uutta tietoa ja liiketoimintaa projektia. Testi on todettu toimivaksi myös luonnonvesinäytteillä ja sille etsitään parhaillaan kaupallistavaa yritystä, jotta testi saataisiin kuluttajien saataville.

Suomen ympäristökeskuksen julkaisema valtakunnallinen levätiedote kertoo yleiskuvan vesiemme tilasta ja Järviwiki vesistöjen tasolla sinilevien esiintymisestä. Tätä tarkempaa tietoa veden laadusta ei aiemmin ole ollut saatavilla. 

Juttu perustuu Turun ylipiston lähettämään tiedotteeseen.

VTT käy käsiksi terveyteen: aseena mustikasta tehty puristekakku

Ke, 03/09/2016 - 20:08 Jari Mäkinen


Mustikat ovat vajaakäytössä! Metsiemme superfoodista saataisiin paljon enemmän irti, mikäli juomateollisuuden sivutuotteena syntyvä marjapuriste otettaisiin parempaan käyttöön.


Suomalainen mustikka, Vaccinium myrtillus, on paitsi hyvää, niin myös terveellistä. Harva kuitenkin tulee ajatelleeksi, että mustikoissa on runsaasti kuitua: tuoreissa mustikoissa 3 %, pakkaskuivatuissa 24 % ja kuivatussa puristekakussa 59 %.

Näin kertoo tuore Food & Nutrition -lehdessä julkaistu artikkeli, jonka tekijöinä on kuusi VTT:n tutkijaa. 

Heidän mukaansa mustikan valttina on sen pieni koko, koska näin kuoren ja siemenien osuus korostuu, ja siten edelleen ravintokuituja on varsin runsaasti. Mustikan ravintokuitu on pääosin liukenematonta, joten se parantaa suoliston toimintaa.

Tehdään puristekakku!

Mehuteollisuuden sivutuotteena syntyy suuri määrä puristekakkua, joka on tällä hetkellä vajaakäytössä. Näitä tuotteesta nesteen poistamisen jälkeen jäljelle jääviä kuiva-ainekakkuja käytetään nyt mm. eläimien rehuna, mutta se on monissa tapauksissa (lähes kirjaimellisesti) helmien syöttämistä sioille.

Etenkin mustikoiden puristekakuissa on runsaasti samoja hyviä aineita, mitä on tuoreissakin mustikoissa. Siksi kakut kannattaisi ottaa tehokkaammin käyttöön.

VTT on kehittänyt ja patentoinut valmistustavan, jonka avulla voidaan korvata mustikkamuffinssin marjoja mustikan puristekakulla. Tämän ansiosta tuotteen kuuden prosentin kuitupitoisuus saavutetaan helposti ilman että tuotteen maku, tuoksu ja rakenne heikkenevät.

Puristekakku soveltuu myös ekstruusiotekniikalla valmistettaviin aamiaishiutaleisiin ja napostelutuotteisiin. Ekstruusio tarkoittaa sitä, että tuotteen raaka-aine on massaa, joka puristetaan halutun näköiseksi. 

VTT:n kokeissa tuotteiden maku, väri, koostumus ja rapeus säilyivät, vaikka puristekakun osuus jauhoseoksesta nostettiin 30 prosenttiin. 

Mustikan väriaine on myös terveysaine

Ravintokuidun lisäksi mustikka ja sen lähisukulainen pensasmustikka (Vaccinium corymbosum) sisältävät varsin paljon antosyaania, eli kasveissa olevia luontaisia väriaineita. Mustikan tummansininen väri tulee juuri sen runsaasta antosyaanipitoisuudesta.

Metsämustikassa myös marjalihan antosyaanipitoisuus on korkea ja siksi nämä värilliset yhdisteet ovat helposti irtoavia ja hyödynnettävissä. Sen sijaan viljellyn pensasmustikan antosyaanit ovat vain kuoressa ja marjaliha on vaaleaa.

Antosyaanit on todettu myös terveysvaikutuksiltaan suotuisiksi. Tutkijoiden mukaan antosyaanien saannilla on todettu olevan tulehduksia vähentävä vaikutus ja ne mahdollisesti myös pienentävät riskiä sairastua syöpään, sydän- ja verisuonisairauksiin ja diabetekseen. 

Ne myös kohdentuvat elimistössä hyvin suolistoon, missä ne vaikuttavat paremmin: antosyaania sisältävät yhdisteet irtoavat marjojen vahamaisesta kuoresta yhdisteet irtoavat vain vähäisessä määrin ennen paksusuolta.

Vaikka mustikoiden korvaaminen puristeella vaikuttaakin vähemmän herkulliselta, tehdään elintarviketeollisuudessa paljon tämänkaltaisia temppuja, joilla esimerkiksi tuotteiden terveellisyyttä, koostumusta tai hintaa voidaan säätää paremmiksi. Kyse toki voi olla suoranaisesti kuluttajien huijaamisesta, jos marjojen väitetään olevan tuoreita, mutta yhtä lailla muun muassa puristekakun käytöllä voidaan tehdä laadukasta tuotetta edullisemmin sekä kehittää kokonaan uusia terveystuotteita.

Joka tapauksessa on hyvä, että raaka-aineesta saadaan mahdollisimman suuri osa käyttöön ja hukkaprosentti on mahdollisimman pieni!

Kyseessä ei ole suinkaan ensimmäinen VTT:n tutkimus, missä tutkitaan elintarvikkeita ja puristeita. Alla olevalla videolla kerrotaan rypsin ja rapsin siemenpuristeista ja niiden mahdollisista käytöistä.

Tästä mustikkapuristekakku-uutisesta kertoi VTT tuoreessa tiedotteessaan.
Otsikkokuva: Mikko Muinonen / flickr