Skip to header Skip to main navigation Hyppää pääsisältöön Skip to footer

Main navigation

  • Etusivu
  • Aihealueet
    • Avaruus
    • Tiede
    • Tekniikka
    • Luonto ja ympäristö
    • Terveys ja lääketiede
    • Ihmiset
    • Taide
    • Paikkoja
    • Arvioita
  • Videot ja podcastit
  • Uusimmat jutut listana
  • Jutturuletti
  • Tiedekiinnostavuuskartta
Tiedetuubi

Uudet Akateemikot nimetty: kasvifysiologi, aerosoliguru ja filosofi

Markku Kulmala
Toimitus

Akatemiaprofessori Eva-Mari Aro, akatemiaprofessori Markku Kulmala ja emeritusprofessori Ilkka Niiniluoto ovat uusia tieteen akateemikoita.

Tasavallan presidentti Sauli Niinistö myönsi heille akateemikon arvonimen presidentin esittelyssä tänään.

Uudet akateemikot vastaanottavat arvonimensä torstaina 16.3. Helsingissä pidettävässä juhlatilaisuudessa. Tieteen akateemikon arvonimi voi olla samanaikaisesti kuudellatoista erittäin ansioituneella suomalaisella tieteentekijällä.

Kasvimolekyylibiologisen tutkimuksen pioneeri

Akatemiaprofessori Eva-Mari Aro (s.1950) on toiminut Turun yliopiston kasvifysiologian professorina vuodesta 1998 alkaen.

Hänen erityisalanaan on kasvimolekyylibiologinen tutkimus. Aro on luonut uuden fotosynteesitutkimuksen vahvuusalueen Suomen tieteeseen. Samalla hänen johtamastaan laboratoriosta on kehittynyt yksi kansainvälisesti arvostetuimmista fotosynteesitutkimuksen keskuksista.

Viime vuosina Aron ryhmä on selvittänyt, miten fotosynteesikoneisto saadaan valjastettua tuottamaan ihmisille hyödyllisiä yhdisteitä kestävän kehityksen periaatteella. Tutkimuksessa synteettistä biologiaa sovelletaan kemikaalien ja energian tehokkaaseen tuottamiseen yhteyttävien organismien, lähinnä syanobakteerien, avulla.

Tutkimuksessa syanobakteereja ei valjasteta biomassan tuottamiseen kuten yleensä levien bioenergiatutkimuksissa, vaan niistä muokataan ”eläviä” tehtaita, joissa solut toimivat katalyytteinä ja erittävät soluistaan energiarikkaita kemikaaleja kuten esimerkiksi aurinkopolttoaineita. Alan tutkimuksen toivotaan johtavan käytännön läpimurtoon, joka mahdollistaisi luopumisen fossiilisista polttoaineista.

Eva-Mari Aron mielestä tutkimuksen yhteiskunnallinen merkitys kasvaa kovalla vauhdilla.

”Tutkimus on perusedellytys niin erilaisten sovellusten keksimiseksi ja tuottamiseksi kuin poliittisen päätöksenteonkin tueksi. Tutkittuun tietoon perustuva neuvonanto käy entistä tärkeämmäksi hauraaksi ja pieneksi osoittautuneella planeetallamme. Oma vastuuntuntoni tässä asiassa heräsi kymmenisen vuotta sitten, mutta toivon, että nuoremmat ikäpolvet ovat valveutuneempia.”

Akatemiaprofessorina Eva-Mari Aro on toiminut nykyisen, vuoteen 2018 jatkuvan kautensa lisäksi vuosina 1998-2008. Aro johti vuosina 2008-2013 Suomen Akatemian Integroidun fotosynteesi- ja metaboliittitutkimuksen huippuyksikköä, ja parhaillaan hän johtaa Primaarituottajien molekyylibiologian huippuyksikköä (2014-2019). 

Eva-Mari Aro on saanut useita kansainvälisiä kunnianosoituksia ja palkintoja ja hänellä on lukuisia kansallisia ja kansainvälisiä luottamustehtäviä.

Hän toimii monissa EU:n tutkimusverkostoissa, niin tieteellisissä kuin tiedepoliittisissakin ja kuuluu useiden isojen tiedepalkintojen kansainvälisiin valintapaneeleihin. Parhaillaan hän on varapresidentti Euroopan Akatemioiden yhteiselimessä (EASAC), joka tuottaa tutkittuun tietoon perustuvia raportteja EU:n komission ja parlamentin päätöksentekoa varten aihepiireinä ympäristö, energia ja biotieteet yleisesti. Vuoden professoriksi Eva-Mari Aro valittiin vuonna 2013.

Markku Kulmala

Ekosysteemien ja ilmakehän vuorovaikutuksia tutkivan tieteenalan uranuurtaja

Akatemiaprofessori Markku Kulmala (s. 1958) on maailman johtava ilmakehän aerosolien fysiikan ja kemian tutkija.

Kulmalan alan kansainvälisessä eturivissä tekemä tutkimus on lisännyt merkittävästi ymmärrystä ilmastonmuutokseen vaikuttavista mekanismeista, mikä luo mahdollisuuksia ilmastonmuutoksen hillitsemiseen ja muutoksen vaikutusten vähentämiseen. Kulmala on yksi ekosysteemien ja ilmakehän vuorovaikutuksia tutkivan uuden tieteenalan perustajista. Varsinkin hänen integroiva lähestymistapansa on muuttanut tutkimusympäristöä ja -asetelmia merkittävästi.

Kulmalan tutkimusryhmä selvittää ihmistoiminnan ja luonnollisten prosessien vaikutusta ilmastoon ja ilman laatuun. Ilmanlaadun ja ilmaston väliset vuorovaikutukset ovat moninaisia ja monimutkaisia. Saasteinen ilma voi muuttaa paikallista ja jopa globaalia ilmastoa ja ilmasto vaikuttaa monella tavalla ilmanlaatuun. Tutkimuksella on merkittävät ympäristölliset, sosiaaliset ja taloudelliset vaikutukset.

”Ilmaston ja ympäristönmuutoksen monimutkaisten keskinäisten riippuvuuksien ja vuorovaikutusten ratkaisemiseen tarvitaan monipuolista kokeellista ja teoreettista työtä sekä jatkuvia mittauksia. Vain näin saadaan riittävästi faktoja, joita voidaan käyttää päätöksenteon tueksi esimerkiksi sellaisissa haasteissa kuin Kiinan ilmanlaadun ratkaisemisessa.”

Markku Kulmala on työskennellyt Helsingin yliopiston fysiikan professorina vuodesta 1996 lähtien. Parhaillaan hän on akatemiaprofessori. Hän oli akatemiaprofessorina myös vuosina 2004-2009 ja 2011-2015. Kulmala on julkaissut yli 900 tieteellistä alkuperäisartikkelia.

Hänen ohjauksessaan on valmistunut 67 tohtoria. Kulmalan julkaisuihin on viitattu ainakin 35 000 kertaa, ja hän on maailman viitatuin geotieteiden tutkija. Vuoden professoriksi Kulmala valittiin vuonna 2012.

”Minua kiehtoo tutkimustyössä uuden löytäminen ja rajojen ylittäminen. On mielenkiintoista pohtia uusia asioita, yhtälöitä ja syy-yhteyksiä ja lopulta ymmärtää niitä”, Kulmala kuvailee.

Kulmala on johtanut Suomen Akatemian huippuyksikköä Ilmakehän koostumuksen ja ilmaston muutoksen fysiikka, kemia ja biologia vuosina 2002-2007 ja Ilmakehän koostumuksen ja ilmaston muutoksen fysiikka, kemia, biologia ja meteorologia vuosina 2008-2013.

Parhaillaan hän johtaa Ilmakehäntutkimuksen huippuyksikköä - molekyyleistä ja biologisista prosesseista globaaliin ilmastotutkimukseen (2014-2019). Arvostetun Euroopan tutkimusneuvoston ERC:n viisivuotisen Advanced Grant -rahoituksen Kulmala sai vuonna 2008.

Markku Kulmala on ollut keskeisessä roolissa myös kansainvälisten tutkimusinfrastruktuurien kehittäjänä ja merkittävän havaintoverkoston perustajana. Useita vuosia kestäneet jatkuvat mittaukset Suomen SMEAR-kenttäasemilla ovat lisänneet Kulmalan johtamien tutkimusyksiköiden kansainvälistä painoarvoa.

Tämä näkyy esimerkiksi kasvihuonekaasujen havaintojärjestelmän (ICOS) -tutkimusinfrastruktuurin päämajan ja koordinaatiovastuun saamisessa Suomeen sekä aerosolin, pilvien ja hivenkaasujen eurooppalaisen infrastruktuurin (ACTRIS) koordinaatiovastuun saamisena Suomeen.

Kulmalan uudet aloitteet Global SMEAR, Pan Eurasian Experiment sekä osallistuminen Kiinan ilmanlaadun ratkaisemiseen ja Silk Road -hankkeisiin lisäävät oleellisesti suomalaisen tutkimuksen näkyvyyttä ja kansainvälistä vaikuttavuutta.

”Odotan, että meillä on merkittävä panos Kiinan ilmanlaadun kohentamisessa. Uskon, että kansainväliset mittausverkot monipuolistuvat ja antavat laadullista tietoa erilaisista ilmastoon vaikuttavista takaisinkytkennöistä”, Markku Kulmala sanoo.

Tieteenfilosofi ja merkittävä tiedevaikuttaja 

Emeritusprofessori Ilkka Niiniluoto (s. 1946) on tehnyt erittäin merkittävän uran tiedeyhteisössä ja yliopistomaailmassa. Filosofina hän on kirjoittanut laajasti tieteen luonteesta ja tieteellisestä ajattelusta. Samalla hän on koko uransa ajan ollut aktiivinen ja monipuolinen yhteiskunnallinen vaikuttaja ja keskustelija.

Hän on aktiivisesti osallistunut yliopistojen uudistamiseen ja yliopistoista käytävään keskusteluun. Erinomaisena esimerkkinä tästä on Niiniluodon kokoomateos Dynaaminen sivistysyliopisto: sata puhetta ja kirjoitusta vuosilta 1987-2010. Niiniluodon vankkumattoman analyyttinen ote hankaliinkin asioihin on tehnyt hänestä erittäin arvostetun tiedevaikuttajan.

Tieteenfilosofina Niiniluodon kiinnostuksen kohteena on ollut muun muassa tieteellisen tiedon edistyminen: kun kaksi teoriaa kuvaa samaa ilmiötä eri tavoin, niin millä perusteilla voidaan sanoa, että toinen on oikeampi kuin toinen?

Tämä teoksessa Truthlikeness (1987) kehitelty totuudenkaltaisuuden käsite on tieteen kannalta erittäin merkittävä. Tieteellisen realismin merkitystä hän on puolestaan nostanut esiin laajasti siteeratussa kirjassaan Critical Scientific Realism (1999). Hän on julkaissut 200 tieteellistä alkuperäisartikkelia ja kirjoittanut tai toimittanut lukuisia kirjoja.

Niiniluoto pitää tieteentekijöiden roolia keskeisenä, kun yhteiskunnassa haetaan ratkaisuja ajankohtaisiin kansainvälisiin haasteisiin kuten globaaliin monikulttuurisuuteen, digitalisaatioon ja ilmaston lämpenemiseen.

”Kriittistä tieteellistä ajattelua tarvitaan jatkuvasti uudistamaan sivistyksen tietopohjaa ja siihen perustuvaa osaamista. Emme saa alistua demokratiaa rapauttavaan totuudenjälkeiseen aikaan, vaan tieteen on ylläpidettävä totuuden ja oikeudenmukaisuuden kunnioitusta.”

Suomen nousu ja menestys kansakuntana on Niiniluodon mukaan perustunut juuri tieteeseen ja yliopistojen tarjoamaan tutkimuspohjaiseen koulutukseen.

”Jo 1800-luvulta lähtien Suomesta on koulutuksen ja tutkimuksen avulla rakennettu sivistysvaltiota, jolla on oma kieli, historia ja kulttuuri. Itsenäisestä Suomesta on kehitetty demokraattinen oikeusvaltio, turvallinen hyvinvointiyhteiskunta ja dynaaminen tietoyhteiskunta. Kaikissa näissä vaiheissa avoin kansainvälinen vuorovaikutus on ollut avainasemassa”, Niiniluoto korostaa.

Hänestä Suomen tulevaisuudesta voidaan pitää huolta näiden vahvuuksien varassa, kun samalla varmistetaan keskusteluyhteys politiikan ja talouden päätöksentekijöihin kaikille tieteille, jotka arvioivat kriittisesti maailman monimutkaista tilaa ja toiminnan vaihtoehtoja.

”Päätöksentekijät on myös vakuutettava siitä, että tiede on monin tavoin arvokasta ja hyödyllistä, joten tieteelliseen sivistykseen kannattaa sijoittaa. Suomessa toimivilla tieteenharjoittajilla on erinomaiset kansainväliset yhteydet ja verkostot. Kovassa kilpailussa tieteen tason ylläpitäminen ja läpimurtojen saavuttaminen edellyttävät kuitenkin riittäviä voimavaroja.”

Ilkka Niiniluoto oli Helsingin yliopiston matematiikan apulaisprofessori 1973-77, teoreettisen filosofian professori vuosina 1977-2014, vararehtori 1998–2003, rehtori 2003-2008 ja kansleri 2008-2013. Hän toimi puheenjohtajana Suomen Filosofisessa Yhdistyksessä 1975-2015 ja Tieteellisten Seurain Valtuuskunnassa 2000-2014. Niiniluoto on lukuisien kansallisten ja kansainvälisten tieteellisten seurojen jäsen ja on uransa aikana toiminut monissa merkittävissä kansainvälisissä ja kansallisissa luottamustehtävissä.

Juttu perustuu Suomen akatemian tiedotteeseen.

Video: Katso tämä erinomainen animaatio, jos ajan ja avaruuden luonne ihmetyttää

Video: Katso tämä erinomainen animaatio, jos ajan ja avaruuden luonne ihmetyttää

Eurooppalainen hiukkastutkimuskeskus CERN ja TED-Ed ovat tuottaneet pienen sarjan aivan erinomaisia fysiikan perusasioita esitteleviä videoita.

Jari Mäkinen
17.02.2017

Tässä sarjan ensimmäisessä animaatiossa fyysikot Andrew Pontzen ja Tom Whyntie (Giant Animation Studiosin piirtäminä) kertovat aika-avaruudesta ja sen olemuksesta. 

Alla ovat sarjat loput osat, joista yhdessä kyse on valon nopeudesta ja toisessa nivotaan aina-avaruus sekä painovoima yhteen.

Videot sopivat erinomaisesti myös niille, jotka tietävät tai olettavat tietävänsä mistä oikein on kyse...

Tiedetuubi suosittelee!

Suosituimmat tänään

La Silla – Euroopan eteläisen observatorion ensimmäinen havaintopaikka Chilessä
Lentopodi 3 – Lennetään simulaattorilla ja jutellaan siitä, miten lentokone pysyy ilmassa
Golf-virta on hämmentävän repaleinen
Jutturuletti
Lumière-veljekset keksivät elokuvan – perheen kotitalo on museona Lyonissa, Ranskassa

Video: Näin tehdään mullistavaa grafeenia

Video: Näin tehdään mullistavaa grafeenia

Grafeeni on hiiltä, missä on toisiinsa hyvin tiukasti kiinnittyneitä hiiliatomeja vain yhden atomikerroksen paksuisena levynä. 

Jari Mäkinen
03.02.2017

Koska se on hyvin sähköä ja lämpöä johtavaa, läpäisee valoa ja on lisäksi kaikkein kestävin tunnettu aine, tutkitaan grafeenia tällä haavaa erittäin innokkaasti. 

Tiedetään, että siitä voidaan valmistaa erittäin ohuita ja läpinäkyviä kalvoja, jotka ovat kovempia kuin timantti, mutta samalla hyvin joustavia. Siitä voidaan tehdä suprajohteita, valmistaa hyvin nopeita transistoreja, parantaa akkujen varauskapasiteettia ja kaiken lisäksi se on bioyhteensopivaa – siitä siis voitaisiin kehittää vaikkapa liittimiä hermojen ja elektroniikan välille.

 

Jo nyt grafeenia käytetään hiilikuidun joukossa sitä vahvistamassa huippuluokan urheiluvälineissä, esimerkiksi tennismailoissa ja kilpapyörien rungoissa.

Ongelmana on kuitenkin se, että grafeenin valmistus on hyvin hankalaa. 

Nyt sitä eristetään yleensä noesta tai grafiitista, mutta menetelmät ovat hankalia, eikä tuloksena saada kovin ohuita kerroksia.

Suomessa tutkimusta tehdään mm. Otaniemessä, Tampereen teknillisessä yliopistossa ja Itä-Suomen yliopistossa, mutta viime viikolla maailmanlaajuisesti otsikoihin nousivat kaksi ulkomaista yliopistoa, joissa on tehty pieniä läpimurtoja juuri tässä grafeenin valmistustekniikassa.

Videolla Yhdysvaltain Kansasin osavaltion yliopiston tutkijat näyttävät, miten hiilivetykaasulla  hapella ja sytytystulpalla voi tehdä grafeenia. 

Menetelmällä (mikä itse asiassa on räjäyttämistä) voi valmistaa milligrammojen sijaan grammoja grafeenia, ja se sopii kehittäjiensä mukana myös teolliseen tuotantoon, jolloin ainetta valmistetaan kilokaupalla jatkuvasti. 

Menetelmä on hyvä esimerkki siitä, että tutkimus ei aina mene suunnitellulla tavalla, vaan pieni leikkiminen on aina hyväksi. Alun perin tutkimusryhmä nimittäin kehitti hiilipitoisia aerosoligeelejä, ja grafeeni syntyi vahingossa.

Toinen uusi menetelmä tulee Australiasta: siinä käytetään yksinkertaisesti raaka-aineena soijaöljyä.

Australian kansallisen tieteellisteknisen tutkimusjärjestön CSIROn tutkijat kuumensivat öljyä, kunnes siinä olevat hiiliatomit alkavat muodostaa grafeenia. Sen jälkeen öljy viilennettiin nopeasti nikkelistä tehdyn levyn pinnalle, jolloin tuloksena oli neliön muotoinen, hyvin ohut grafeenilevy.

Tämäkin menetelmä soveltuu kehittäjiensä mukaan teolliseen tuotantoon.

Grafeenia tehdään

Suosituimmat tänään

La Silla – Euroopan eteläisen observatorion ensimmäinen havaintopaikka Chilessä
Lentopodi 3 – Lennetään simulaattorilla ja jutellaan siitä, miten lentokone pysyy ilmassa
Golf-virta on hämmentävän repaleinen
Jutturuletti
Lumière-veljekset keksivät elokuvan – perheen kotitalo on museona Lyonissa, Ranskassa

Video: Näin tehdään timanttipuristuksella mahdotonta metallivetyä

Video: Näin tehdään timanttipuristuksella mahdotonta metallivetyä

Metallinen vety on omituinen idea vuodelta 1935. 

Jari Mäkinen
27.01.2017

Vety kun normaalisti on eriste, mutta metallisena se johtaisi sähköä erinomaisesti. Sen avulla voisi tehdä esimerkiksi suprajohteita, jotka toimisivat huoneenlämmössä. Lisäksi siihen on puristuneena pieneen tilaan paljon energiaa, joten sitä voisi käyttää superpolttoaineena. Ja ellei muuta, niin metallivety on tieteellisesti erittäin kiinnostava aine, koska sitä ei ole koskaan nähty aikaisemmin.

Teorian mukaan sitä tosin olisi erimerkiksi jättiläisplaneettojen ytimissä ja kenties maapallonkin keskellä – mutta nyt sitä on siis pystytty tekemään laboratoriossa.

Harvardin yliopiston tutkijaryhmä kertoo tuoreessa Science-lehdessä tästä onnistumisestaan. Artikkelin luonnos on ollut luettavissa jo lokakuusta arXiv.org -palvelussa.

Professorit Thomas Cabot ja Isaac Silvera sekä tohtoritutkija Ranga Dias ovat tutkineet vedyn muuttamista metalliseksi jo pitkään. 

He puristivat hyvin pientä määrää vetyä kahden timantin välissä 495 gigapascalin paineella, eli paineella, joka on selvästi suurempi kuin vallitsee maapallon ytimessä. Näin suuressa paineessa kiinteä atomaarinen vety – siis "tavallinen" jäätynyt vety – muuttuu metallin omaiseksi, koska sen molekyylirakenne murtuu.

Sen jälkeen, kun vety on muuttunut metalliseksi, on se teorian mukaan hyvin pysyvä. Eli kun painetta vähennetään, se pysyy metallina samaan tapaan kuin timantit pysyvät timantteina sen jälkeen, kun ne ovat syntyneet hiilestä erittäin suuressa paineessa ja lämpötilassa.

Näin metallista vetyä voitaisiin käyttää suprajohteena melkeinpä missä vain ilman suuria ja hankalia jäähdytyslaitteita. Suuren energiatiheytensä ansiosta se voisi toimia myös polttoaineena esimerkiksi raketeissa tai lentokoneissa, joissa pieneen tilaan olisi hyvä saada pakattua mahdollisimman paljon energiaa.

Vety muuttuu metalliseksi kuvasarjassa, missä paine kasvaa vasemmalta oikealle mentäessä.

Näin siis teorian mukaan: Harvardin tutkijaryhmä ei ole onnistunut vielä mittaamaan synnyttämäänsä metallista vetyä, vaan siinä kuvataan aineen syntyneen ja hehkutetaan millaista se mahdollisesti on. 

Tämän vuoksi monet pitävät sitä ennenaikaisesti julkaistuna ja puolivalmiina. 

Kiinnostavinta metallisessa vedyssä on sen sähkönjohtokyky, mitä olisi ollut hyvä mitata jo kunnolla. Nyt tutkijat ovat vain arvelleet sitä aineen valonheijastuskyvyn perusteella.

Ennen metalliseksi muuttumistaan vety käy läpi varsin omituisia vaiheita. Kun normaalisti vety on läpinäkyvää, se muuttuu voimakkaasti puristettaessa ensin lähes mustaksi ja imee itseensä melkein kaiken siihen osuvan valon. Paineen kasvaessa valonheijastuskyky kasvaa ja lopulta metallinen vety heijastaa hyvin valoa, kuten kiiltävät metallit yleensä.

Amerikkalaisryhmä onkin arvioinut metallisuutta "vain" valonheijastuskykyä havaitsemalla, ei suoraan mittaamalla. Keino voi olla toimiva, mutta se on epäsuora, eikä sitä ole voitu vielä varmistaa.

Silti löytö on erittäin kiinnostava ja lupaava, mutta vaatii lennokkaan lehdistötiedotteen tekemisen lisäksi vielä hieman lisätutkimusta.

Suosituimmat tänään

La Silla – Euroopan eteläisen observatorion ensimmäinen havaintopaikka Chilessä
Lentopodi 3 – Lennetään simulaattorilla ja jutellaan siitä, miten lentokone pysyy ilmassa
Golf-virta on hämmentävän repaleinen
Jutturuletti
Lumière-veljekset keksivät elokuvan – perheen kotitalo on museona Lyonissa, Ranskassa

Suomalaistutkijat opettelevat tekemään sadetta arabeille

Toimitus

Kyseessä eivät ole sadetanssit tai taikaloitsut, vaan sopivien aerosolien levittäminen taivaalle. Menetelmästä olisi suurta apua kuivuudesta kärsiville alueille, kuten Arabiemiraateille. Suomalaistutkija sai sieltä merkittävän apurahan.

Ilmatieteen laitoksella työskentelevän professori Hannele Korhosen vetämä projekti oli yksi kolmesta projektista, jotka saivat tänä vuonna yhteensä viiden miljoonan dollarin tutkimusapurahan Yhdistyneiden arabiemiraattien sadetta koskevasta tutkimusohjelmasta.

Yhdistyneiden kansakuntien Ympäristö- ja vesiohjelman mukaan vuoteen 2025 mennessä kaksi kolmasosaa maapallon väestöstä elää alueilla, joissa vedestä on ainakin ajoittain pulaa.

Yhtenä keinona helpottaa kuivien alueiden vesipulaa on ehdotettu sateenmuokkausta.

Syy, miksi katseet tässä kääntyvät Suomeen, ei ole kotimainen sademäärä, vaan tietämys ilmassa olevista pienhiukkasista – niistä, jotka sadettakin saavat aikaan.

Abu Dhabissa 17. tammikuuta pidetyssä palkintojenjakoseremoniassa korostettiin, että apurahan tavoitteena on ollut rohkaista ja tukea uusia ideoita, joilla voidaan ratkaista vesipulaan liittyviä ongelmia.

Nyt rahoituksen saaneessa projektissa selvitetään, mikä rooli aerosolihiukkasilla on sateen keinotekoisessa synnyttämisessä.

Keinotekoisen sateen aikaansaaminen perustuu tiivistymisytimien eli aerosolihiukkasten kylvämiseen ilmakehään.

Perusajatus on se, että ilmassa luontaisesti oleva kosteus saadaan aerosolien avulla tiivistymään tavanomaista tehokkaammin sadepisaroiksi, jotka aikaa myöten satavat vetenä maahan. Projektin aikana tuotetaan myös ilmastonmuutostutkimuksessa tarvittavaa uutta mittaustietoa luonnollisten pienhiukkasten ominaisuuksista ja vuorovaikutuksesta pilvien kanssa.

"Sateenmuokkauksen toimivuudesta ei ole kovin vakuuttavaa tieteellistä näyttöä", toteaa Korhonen. 

"Tutkimuksen tavoitteena on vahvistaa sateenmuokkauksen tieteellistä pohjaa. Tavoitteena on tutkia paitsi sateen mahdollista lisääntymistä, myös kylvön vaikutuksia yleisesti."

"Tämä ohjelma on tähän asti suurin panostus aiheeseen. Kuivuudesta kärsivissä maissa tämän kaltaiset keinot voisivat olla osaratkaisu kuivuuden aiheuttamiin ongelmiin. Tulee kuitenkin muistaa, että tieteellinen ymmärrys menetelmän toimivuudesta on toistaiseksi puutteellista", sanoo Korhonen.

Ilmatieteen laitoksen lisäksi mukana hankkeessa ovat Helsingin yliopisto ja Tampereen teknillisen yliopisto.

Juttu perustuu Ilmatieteen laitoksen tiedotteeseen.

Terveisiä Etelämantereelta! Kuvaraportti Finnarp 2016 -retkikunnalta.

Iljushin Troll-aseman lentokentällä
Jari Mäkinen

Suomalaiset ovat jälleen työn touhussa Etelämantereella. Pääjoukko Finnarp 2016 -retkikunnasta on ollut jo joulukuun alusta alkaen huoltamassa Aboa-asemaa ja ryhmän ainoa tutkija on juuri saapumassa paikalle.

Finnarp 2016 -retkikunta lähti matkaan 2.12. ja sen päätarkoitus on tällä kertaa huoltaa Aboa-tutkimusasemaa ja sen laitteistoja. 

Matka asemalle sujui lähes suunnitelman mukaan saksalaisen Neumayer-aseman kautta, mutta työt Aboalla eivät ole menneet aivan yhtä suunnitellusti kuin toivottiin: lumimyrskyt ja kova tuuli ovat haitanneet työtä.

Kuten retkikunnan kiinnostavat raportit kertovat, aseman kunnostus- ja huoltotyöt kuitenkin etenivät, ja etenkin kun tammikuun alussa keli parani, pystyi retkikunta myös liikkumaan alueella laajemmin.

Joukko muun muassa kävi hakemassa polttoainetynnyreitä 120 kilometrin päässä sisämaasta – keikka ei Etelämantereella tiettömällä lumi- ja jäälakeudella ei ole mitenkään helppo!

Saksalaisaseman huoltokaravaani oli jättänyt 20 diesel-polttoainetta sisältävää tynnyriä ennalta sovittuun paikkaan, mistä nelihenkinen partio kävi ne hakemassa kahdella Arctic Truck -jäätikköauton ja trailerin yhdistelmällä. Samalla paikalle vietiin jätettä, jonka saksalaiset poimivat myöhemmin mukaansa.

Edellinen Finnarp-retkikunta testasi tätä menetelmää ja se todettiin kustannustehokkaaksi sekä toimivaksi. Sää oli matkalla pääosin suosiollinen ja ajamista helpotti pääosin hyvä näkyvyys sekä sopiva nollan molemmin puolin vaihdellut kesäinen lämpötila.

Matkalla oli jopa liikenneruuhka, kun jätekonttia samalle kohtaamispisteelle kuljettanut Ruotsin Swedarp-retkikunnan telatraktori tuli paluumatkalla vastaan. Otsikkokuvana on kuva tästä pohjoismaisesta kohtaamisesta.

Keikka kesti 13 tuntia, ja kuten aina Etelämantereella liikuttaessa, oli partiolla mukana yöpymisvarusteet ja paljon ylimääräistä muonaa, koska sää saattaa muuttua epäsuotuisaksi lähes koska tahansa – eikä apuvoimia saada välttämättä paikalle saman tien.

Vain yksi tutkija mukana tänä vuonna

Tänä vuonna päähuomio on Aboan kunnostamisessa, joten tutkimustoiminta on hieman vähäisempää. Mukana on itse asiassa vain yksi tutkija, Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksen Geodesian ja geodynamiikan osaston tutkimuspäällikkö Jyri Näränen.

Hän saapuu asemalle vasta tänään – jos kaikki on sujunut hyvin. Noin kuukautta muuta retkuetta myöhemmin matkaan lähtenyt Näränen lensi ensin reittilennolla Dohan kautta Kapkaupunkiin, Etelä-Afrikkaan, ja sieltä 12.1. yöllä Volga-Dnepr -yhtiön Iljushin 76 -kuljetuskoneella. Koneessa oli 48 matkustajan lisäksi tonneittain rahtia.

Kone on Kuningatar Maudin Maalla olevien asemien huoltotoimintaa hoitavan Antarctic Logistics Centre International -yhtiön vuokraama.

Iljushin Troll-aseman lentokentällä
Ylemmässä kuvassa on lennoilla käytettävä Iljushin-rahtikone ja alemmassa kuvassa Troll-asema lähellä olevalta vuorelta kuvattuna. Kuvat: Jyri Näränen.

Juuri nyt eteläisen pallonpuolen kesällä on Etelämantereen vilkkain tutkimus- ja huoltoaika, sillä sääolosuhteet mahdollistavat lähes rutiininomaisen lentotoiminnan.

Kuitenkin Etelämanner osoitti arvaamattomuutensa siinä, että Iljushinin alkuperäinen määränpää, Novolazaravskayan jäälentokenttä, oli keskikesän auringossa pehmennyt niin paljon, että sinne ei voinut lentää, vaan Närästäkin kuljettanut lento suunnattiin toiselle Iljushinin vastaanottamiseen kykenevälle kentälle, Norjan Troll -aseman yhteydessä olevalle kiitoradalle.  

Edellisellä tutkimuskampanjallaan Näränen lensi myös Trollille, mutta norjalaisten lentologistiikan vuokraamalla Boeing BusinessJetillä.

"Siihen verrattuna Iljushin on aivan eri maailmasta mukavuuden puolesta, mutta Etelämantereelle saavutaan tutkimustyöhön tiedostaen, että mukavuuksia ei aina ole aivan kotiin verrattavissa määrin", viestitti Näränen Trollilta perjantaina.

"Koneet myös palvelevat eri tarkoitusperiä. Norjalaisten lentologistiikka on keskittynyt ihmisten kuljettamiseen, siinä missä ALCIlla iso paino on myös rahdilla, jota Iljushiniin mahtuu monin verroin enemmän kuin BusinessJetiin." 

Trollilta Iljushinin matkustajat ja rahti lennätetään paikallisilla syöttölennoilla eteenpäin eri tutkimusasemille. Tätä tarkoitusta varten tällä kaudella ALCIlla on käytettävissä yksi Basler BT-67 (modernisoitu DC-3), sekä de Havilland Canada DHC-6 Twin Otter, joissa molemmissa on sukset alla. Näin koneet voivat laskeutua hyvinkin alkeellisille lentokentille.

Näräsen oli tarkoitus jatkaa matkaa viikonlopun aikana tai viimeistään nyt maanantaina Baslerilla saksalaiselle Neumayer 3 -asemalle, jonne jätettiin neljätoista Alfred Wegener Instituutin tutkijaa ja logistikkoa, ja josta otettiin kyytiin suomalaisten sinne jättämää rahtia.

Tämän jälkeen oli tarkoitus lentää eteenpäin mahdollisimman nopeasti Basen-vuorelle, jolla Suomen tutkimusasema Aboa sijaitsee.

Siitä, miten matka on sujunut, ei tätä kirjoitettaessa ole vielä tietoa. Matkan sujuminen riippuu sääolosuhteista, jotka ovat olleet tammikuun puolivälissä lentotoiminnan kannalta hankalat koko läntisellä Kuningatar Maudin Maalla. 

Koko retkikunta palaa Suomeen yhdessä noin kuukauden kuluttua. Suunnitelman mukaan kahdeksanhenkinen joukko lentää ensin Basler-kyydillä Novolazarevskayalle ja sieltä Iljushinilla Kapkaupunkiin. Takaisin Suomessa on tarkoitus olla 14. helmikuuta.

Näränen jatkaa Aboalla Paikkatietokeskuksen (ent. Geodeettinen laitos) 1991 aloittamaa Etelämantereen maannousututkimusta.

Tutkimuksessa tehdään painovoimamittauksia aikasarjana. Yhdessä tarkkuus-GPS-mittauksien ja maannousun mekanismien analysoinnin kanssa voidaan tiedoista tehdä mallinnus koko Antarktiksen maannoususta.

Painovoimamittausten lisäksi tutkitaan mittapisteen stabiilisuutta erilaisin geodeettisin menetelmin, jotta voidaan olla varmoja siitä, että paikalliset muutokset eivät vaikuta aikasarjaan. Samaan tapaan tutkimuksessa mitataan paikallisten jää- ja lumikenttien pinnanmuotoja, jotta paikalliset massanliikunnat voidaan ottaa huomioon aikasarja-analyysissä.

Edellisillä mittauskampanjoilla ollaan jo havaittu, että Aboan lähiympäristössä lumikenttien korkeudet voivat vaihdella jopa useita metrejä vuotuisesti. Vaihtelu on tarpeeksi suurta, jotta sillä on vaikutusta myös paikalliseen painovoimaan.

Pinnanmallinnukseen Näräsellä on tällä kaudella mukana myös ensimmäistä kertaa Paikkatietokeskuksen Fotogrammetrian ja kaukokartoituksen osastolla kehitetty liikuteltava laserskanneri, jolla voidaan nopeasti muodostaa tarkka 3-D malli isoistakin alueista. Näräsen tutkimus on osa Suomen Akatemian rahoittamaa nelivuotista Gravlaser -tutkimushanketta.

Retkikunta rentoutuu

Aboa on Suomen tukikohta Etelämantereella

Suomen Etelämanner-tutkimusasema Aboa sijaitsee Kuningatar Maudin maalla noin 130 kilometrin päässä rannikolta ja noin 5000 kilometrin päässä Etelä-Afrikan Kapkaupungista. Tutkimusasema on rakennettu vuonna 1988. 

Oman tutkimusaseman rakentamisen jälkeen Suomesta on tehty tutkimusmatkoja Etelämantereelle säännöllisesti. Tutkimusaiheet ovat liittyneet mm. meri- ja rakennetekniikkaan, merentutkimuksen eri aloihin, ilmatieteisiin, geologiaan ja geofysiikkaan. 

Suomessa Etelämanner-logistiikka Finnarp ylläpitää tutkimusasema Aboaa ja järjestää Suomen Etelämanner-tutkimusohjelman hankkeiden kenttätyöt. 

Ilmatieteen laitoksella toimiva logistiikkaryhmän tehtävä Etelämanner-tutkimusmatkojen järjestäminen, tutkimusasema Aboan ylläpito ja tutkijoiden tukeminen Etelämantereella työskennellessä. Tutkimusmatkoilla ollaan joka vuosi muutaman kuukauden ajan marras- ja helmikuun välisenä aikana, jolloin Etelämantereella on kesä ja pakkanen pysyy yleensä -15°C:n lämpimämmällä puolella. 

Aboa tarjoaa hyvät työ- ja asuintilat 12 hengen retkikunnille. Tilapäisesti asemalle mahtuu majoittumaan 18 henkilöä. 

"Retkikunnan työ on vaativaa Etelämantereella. Useamman kuukauden viettäminen Etelämantereella kaukana muusta maailmasta on vaativaa", kertoo retkikuntaa johtava Mika Kalakoski.

"Siksi matkaan lähtevien retkikuntalaisten sopivuutta tutkimusmatkalle arvioidaan mm. psykologisella testillä."

Tutkimusryhmässä on mukana aina kokki ja lääkäri – molemmat ovat tärkeitä retkikunnan toiminnan ja terveyden kannalta.

"Etelämantereella ei näy televisio, eikä siellä toimi internet tai puhelin. Satelliittijärjestelmän välityksellä voi lähettää ja vastaanottaa sähköpostiviestejä, mutta sekin on hidasta. Vettä suihkuihin ja juomavedeksi saadaan läheiseltä jäätiköltä tai lunta sulattamalla", kertoo Kalakoski arjesta Aboan tutkimusasemalla. 

Lisää Aboasta voi lukea alla olevista Tiedetuubin jutuista tai suoraan Finnarpin nettisivuilta.

Puijon hyppyrimäen lumetus näkyy avaruuteen

Puijon hyppyrimäen lumetus NASAn satelliitin näkemänä
Puijon hyppyrimäen lumetus NASAn satelliitin näkemänä
Toimitus

Yleisesti ottaen pilvet jäähdyttävät ilmastoa, mutta erityisesti vettä sisältävät arktiset pilvet toimivat päinvastoin ja vaikuttavat merkittävästi arktisten alueiden sulamiseen. Näin kertoi professori Hanna Vehkamäki Helsingin yliopistosta eilen Tieteen päivillä.

Vehkamäki tutkii arktisten pilvien muodostumista ja niin sanottua jäänukleaatiota, eli ilmiötä, jossa kaasuun muodostuu nestemäisiä tai kiinteitä hiukkasia, aerosolihiukkasia, jotka muodostavat jääkidepilviä. 

Esimerkki tästä on otsikkokuvassa: siinä näkyy satelliitin kuvaamana jääkidepilven synty Puijon hyppyrimäen lumetuksen tuottamisen jäätymisytimien seurauksena.

Lumetuspilvi on vain osa kokonaisuutta, sillä tutkimuksen tavoitteena on luoda mahdollisimman tarkka kuvaus arktisten pilvien muodostumisesta ja ominaisuuksista ilmastomalleja varten. Sen puitteissa koetetaan selvittää seikkaperäisesti mitkä hiukkastyypit ovat merkittäviä jään synnylle ja siten arktisten pilvien ominaisuuksille, ja miten hiukkasten pitoisuuden muuttuvat arktisen ilmaston muuttuessa. 

Arktisen ilmakehän hiukkasten pitoisuudet ja hiukkasten tehokkuus jääkiteiden muodostumisessa tunnetaan huonosti.

”Ilmastomallit vaativat tarkkaa kuvausta myös pilvien olomuodosta. Jääkiteet ja vesipisarat tarvitsevat tiivistymisytimen muodostuakseen, joten lämpötilan ohella aerosolihiukkasten ominaisuudet määräävät pilvien olomuodon, pilvipeitteen määrän ja säteilyominaisuudet”, sanoo Vehkamäki. 

Vielä ei tunneta sitä, miten jää molekyylitasolla syntyy hiukkasten pinnoilla.

”On arveltu, että keskeistä on hiukkasen pinnan kiderakenne. Mikäli rakenne on hyvin samanlainen kuin jäällä, pinta järjestää vesimolekyylejä jään muodostumisen kannalta suotuisasti. Tämä on havaittu molekyylisimulaatioissa todeksi yksinkertaisilla malliaineilla ja pilvien keinotekoisessa kylvämisessä, kuten Pekingin olympialaisissa 2008 käytetyillä hopeajodidihiukkasilla.”

Selitys ei kuitenkaan toimi kaikille hyviksi jääytimiksi havaitulle aineille. Kokeiden mukaan erilaiset maasälpää sisältävät mineraalipölyt ovat merkittävin jäätä ilmakehässä muodostava hiukkastyyppi, mutta niiden pintarakenne ei muistuta kovin läheisesti jään rakennetta.

”Simulaatioiden mukaan puhdas maasälpäkide ei toimi käytännössä lainkaan jääytimenä. Tuoreissa kokeissa on havaittu, että jääkiteen synty ei ala tasaisilta pinnoilta vaan salaisuus on pinnan mikroskooppisessa epätäydellisyydessä, pinnan molekyylikokoluokan koloissa ja porrasrakenteissa”, Vehkamäki kertoo.

Lumetuksessa käytettyjen Snomax-jääytimienkin proteiinien tehokkuutta selittää pelkkää jään kaltaista rakennetta monimutkaisempi mekanismi.

Vehkamäen johtamassa nelivuotisessa, Suomen Akatemian rahoittamassa Arktisen akatemiaohjelman hankkeessa etsitään kokeiden ja simulaatioiden yhteistyöllä läpimurtoa jään synnyn ymmärtämiseksi.

”Ongelman ratkaisu vaatii uusien menetelmien kehitystä ja luovaa yhdistelemistä, koska hiukkasen pinnan ja sen päälle syntyvän jään muodostama kokonaisuus on aivan liian suuri mallinnettavaksi tarkimmilla kvanttimekaanisilla menetelmillä, mutta ratkaisu piilee pienissä yksityiskohdissa, joita ei voi kuvata karkeammilla malleilla.”

Kun hyvän jäänmuodostuksen salaisuutta ymmärretään paremmin, saadaan tarkempia sääennusteita ja tiedetään, miten muutokset kasvillisuudessa sekä meren ja maaperän hiukkasten tuotannossa muuttavat pilvien jäätymistodennäköisyyttä.

”Ilmastonmuutos tuottaa lisää hiukkasia arktiseen ilmakehään, mikä lisää jääkiteiden syntyä, mutta toisaalta sitä seuraava lämpötilan nousu heikentää sitä. Se, lisääntyvätkö vai vähenevätkö jääpilvet ilmaston muuttuessa, riippuu pienen pienistä yksityiskohdista.”

Juttu on lähes suoraan lainattu Suomen Akatemian tiedote. 
Otsikkokuva: NASA Worldview/Ilmatieteen laitos/Antti Lipponen. 

Inhoatko kielioppia? Tutkija kertoo miten opettaja voi muuttaa vihan rakkaudeksi.

Toimitus

Melkeinpä kaikki sanovat kieliopin pänttäämisen olevan joko ikävää tai jopa inhottavaa. Emme tiedä onko dosentti Kaisu Rättyä ollut poikkeus, mutta hän on tutkinut kieliopin opetusta ja kertoo mitä tulevat opettajat voivat omassa opetuksessaan tehdä toisin, jotta kieliopin opetus olisi mielekästä.

Helsingin yliopiston lähettämä tiedote kertoo, että kieliopin käsitteitä olisi parempi oppia ymmärtämään niiden käytön ja sisällön kautta eikä opettelemalla ulkoa sana- tai lyhenneluetteloita. Kaisa Rättylä ehdottaa väitöstutkimuksessaan vallankumouksellista ideaa: opettajat voisivat sopivien tehtävien puuttuessa luoda niitä itse!

Rättylän mukaan mielekäs kielitiedon opettaminen pohjautuu ensinnäkin sellaisten opetusmenetelmien käyttöön, joissa ymmärretään käsitekokonaisuuksien muodostumista. 

Toiseksi oppimistehtäviin, joiden oppimistavoitteissa ymmärretään erilaiset tiedon lajit ja joissa oppilas saa palautetta omasta osaamisestaan. 

Kolmanneksi oppimistavoitteet olisi hyvä esittää laajoina kokonaisuuksina. Mielekkäässä kielitiedon oppimisessa aiemmin opittua hyödynnetään jatkuvasti monipuolisesti ja edellä opittu on pohjana seuraavien luokka-asteiden oppimisessa. Oppilas ja opettaja saavat reaaliaikaista palautetta oppimisprosessista, jolloin on mahdollisuus päästä kiinni käsitteellisen muutoksen vaiheisiin ja mahdollisiin väärinymmärryksiin.

Millainen on hyvä kielimaikka? 

Tutkimuksen kertoo mitä osa-alueita opettajan tulisi hallita ryhtyessään opettamaan kielitietoa ja kielioppia oppilaille.

Hänellä on oltava riittävästi tietoa kielitieteellisistä käsitteistä ja niiden käytöstä kielen rakenteita ja pidempiä tekstejä tarkasteltaessa. Hänellä täytyy myös olla käsitys opettamisesta ja oppimisesta yleensä sekä siitä, missä yhteydessä kieliopin osa-alueita opetetaan ja kenelle.

Ennen kaikkea opettajan on hallittava kielitiedon opetukseen liittyvä erityistietous, joka rakentuu useammasta osasta.

Oppilaiden ennakkotiedot ja -käsitykset kieliopista on selvitettävä, jotta pystytään rakentamaan kokonaisuutta jo aiemmin opitun perustalle sekä hahmotettava oppilaiden mahdolliset virheelliset käsitykset.

Opettajan erityistietouteen kuuluu myös opetussuunnitelman ymmärtäminen ja se, miten kieliopin käsitteitä käytetään esimerkiksi tekstien kirjoittamisessa ja kirjallisuutta tulkittaessa. Opettajan kriittistä oppimateriaalitietoutta tarvitaan, kun pohditaan, millaiset tehtävät auttavat oppilaita ymmärtämään kielen rakenteita ja harjoittelemaan käsitteiden käyttöä. Käsitteellistä ymmärrystä ja soveltamistaitoa vaativien tehtävien puuttuessa opettaja voi luoda niitä itse.

Erityistietouden konkreettisimpana osana luokkahuoneessa näkyy se, miten opettaja hallitsee erilaiset menetelmät ja työtavat, joita opetuksessa ja oppimissuoritusten arvioinnissa voidaan käyttää. Opetuksen teoreettisten lähtökohtien, opetusmenetelmien ja arviointimenetelmien on oltava selkeässä suhteessa toisiinsa. 

Visualisointia ja kielentämistä

Rättylän tutkimus kohdistuu erityisesti kahteen opetusmenetelmään. 

Ensimmäisessä Rättyä tarkastelee kieliopillisia käsitteitä, selittää niiden merkityksiä ja käyttöä sekä avaa tehtävien ratkaisuja. Hän on tutkinut luokanopettajaksi opiskelevien kanssa sanaluokka- ja lauseenjäsenten opetuksen yhteydessä kielentämismenetelmän toimivuutta.

Toisessa menetelmässä kieliopin käsitteitä tarkastellaan isompien kokonaisuuksien osana, mikä poikkeaa nykyisestä tavasta opettaa yksittäisiä käsitteitä irrallaan isommista kokonaisuuksista ja toisteisesti eri luokka-asteilla. Käsitekategorioita ja käsitteiden suhteita voidaan hahmottaa piirtämällä ja ryhmittelemällä kaavioihin. Tällä tavoin esimerkiksi verbin aikamuodot tai adjektiivien vertailumuodot hahmotetaan kuuluviksi isoon sanaluokkakokonaisuuteen, jossa sanojen taipumista voidaan tarkastella laajemmin sen sijaan, että tunnistettaisiin ja alleviivattaisiin tekstistä esimerkiksi yksittäisiä komparatiivimuotoja. 

Rättyä on tutkinut visualisointimenetelmää sekä opettajaopiskelijoiden että 8.-luokkalaisten oppilaiden tuottamien aineistojen avulla.

Jos asia kiinnostaa enemmänkin, kannattaa lukaista sähköisesti e-thesiksessä saatavissa oleva tutkimus.

Juttu on Helsingin yliopiston tiedote hieman editoituna. Kuva: Wikipedia (käsitelty).

Kemiallinen joulukalenteri 21/24: Paperinen joulu

Kuva: Sheila Sund / Flickr
Kuva: Sheila Sund / Flickr
Paketteja avataan ja paperia tulee
Kuva: JodiMichelle / Flickr
Kuva: Lee Ruk / Flickr
Jarmo Korteniemi

Paperi on varsin arkinen asia, mutta yhtä kaikki varsin tärkeä osa joulua. Lahjat paketoidaan joulupaperiin ja pöytiin katetaan joulukuvioisia servettejä. Paperimassapallerot ja paperiset lumihiutaleet hoitavat koristeiden virkaa. Postissa kulkee eessuntaas paperisia kirjeitä, kartonkikortteja ja pahvilaatikoita.

Sana "paperi" juontaa juurensa toisesta läheisestä kirjoitusmateriaalista, papyruksesta. Kaislakuituihin perustuvaa haurasta materiaa käytettiin Egyptin alueella jo noin 5000 vuotta sitten. Varsinainen paperin valmistus kehitettiin Kiinassa ajanlaskumme alun jälkeen ja levisi sieltä hitaasti arabimaihin ja edeellen Afrikan kautta Eurooppaankin.

Paperimassan valmistus on periaatteessa hyvin yksinkertaista. Paperin pääosa tulee lähinnä puukuiduista (vaikka mm. olki-, puuvilla- ja hamppupapereitakin on tarjolla). Kuoritut puunrungot pienitään hakkeeksi, josta tehdään paperin pohjamassaa. Se hoituu joko kemiallisesti tekemällä sellua (esim. keittämällä haketta vaikkapa valkolipeässä) tai mekaanisesti jauhamalla puun hiokkeeksi tai vielä lujemmaksi hierteeksi.

Sellua tehtäessä puusta liukenee pois monia aineita (pääosin ligniiniä), mutta mekaanisissa massanvalmistustavoissa puutavaraa ei juuri häviä, sen muoto vain muuttuu. Perusmassaan lisätään lopuksi paljon vettä, minkä jälkeen mönjä on helpommin levitettävissä prässiin. Veden poiston (puristelun ja kuivatuksen) jälkeen paperi onkin sitten jo periaateessa valmista käytettäväksi.

Kasvikuitujen lisäksi papereihin sekoitetaan eri vaiheissa mm. liima-aineita, pinnotteita, sekä monenlaisia mineraaleja (esim. liitua tai kaoliinia). "Kivisimmissä" paperilaaduissa mineraalipitoisuus voi nousta kymmeniin prosentteihin. Sellaisten polttamisessa syntyy tuhkaa paljon normaalipaperia enemmän.

Lisätyillä aineilla paperin pinnasta tehdään juuri oikean värinen ja kiiltoinen, ja massasta saadaan vähemmän painomusteita imevä. Mineraaleilla myös pidennetään paperin elinkaarta.

Paketteja avataan ja paperia tulee

Erilaisia paperituotteita on kymmeniä jos ei satoja.

Leivinpaperia esimerkiksi saadaan aikaan liottamalla massaa rikkihapossa tai sinkkikloridissa, jolloin aine osaksi sulaa ja hyytelöityy, ja pinnasta tulee erittäin tiheä, lämmönkestävä ja tarttumaton.

Kartonki taas on paksua ja jäykkää paperia (yli 125 g/m2), joka koostuu useimmiten kerroksista monia erilaisia paperilaatuja. Sitä käytetään pakkaamiseen ja kestäviin painotuotteisiin.

Pahvissa taas on useita kerroksia erilaisia kartonkeja, ja on siksi painavampaa (yli 250 g/m2).

Paperi on hyvin kierrätettävissä. Suomessa uudelleenkäyttö on pyörinyt jo 1920-luvulta asti. Nykyisin jopa 75 % kierrätettävästä paperista päätyy toiselle kierrokselle. Keräyspaperia kertyy vuodessa noin 750 000 tonnia, eli noin 5 % paperiteollisuuden kokonaiskuidun tarpeesta. Kierrätysmateriaaleista tehdään lähinnä sanomalehti- ja talous/wc-papereita.

Kuva: JodiMichelle / Flickr
Kuva: Lee Ruk / Flickr

Joulun aikaan kannattaa muistaa, että kauniit lahjapaperit eivät sovi kierrätykseen. Niissä mustemäärät ovat aivan liian suuria kierrätysprosessissa poistettavaksi, etenkin kun jouluna samaa tavaraa tulisi melkein joka kodista. Jotkut paperit ovat myös käytännössä alumiinisia. Paketoinnissa kannattaakin suosia innovatiivisesti omaperäisiä ja kierrätyskelpoisia ratkaisuja.

Sama juttu on myös ruskeiden paperikassien, kartongin sekä pahvien kanssa: ne eivät ole kierrätettävissä normipaperin joukossa. Tämä johtuu ensisijaisesti kuidun väristä: Jos pahvinsekaisesta uusiopaperista tehtäisiin vaikkapa sanomalehtiä, ruskeat läikät haittaisivat pahasti lukukokemusta.

Kartonkien yhteenlintatuista erilaisista paperilaaduista jotkut voivat myös olla sopimattomia kierrätysprosessin kanssa.

Jos talossa ei satu löytymään omaa paperin ja kartongin kierrätysmahdollisuutta, yleiset kierrätyspisteet löytyvät kätevästi karttapalvelusta.

Alla on vielä Stora Enson tuottama video siitä, miten pakkauskartonki syntyy.

Otsikkokuva: Sheila Sund / Flickr
Muut kuvat: Lee Ruk / JayneAndD / JodiMichelle / Flickr

Kemiallinen joulukalenteri 20/24: Joulusiivouksen taikaa

Kuva: Gail Frederick / Flickr
Kuva: Gail Frederick / Flickr
Lapsi sottaa
Jarmo Korteniemi

Tänään joulukalenterissa pohditaan joulusiivouksen ongelmia. Pesuaineita kun löytyy kaupoista lukemattomia, mitä niistä pitäisi käyttää mihinkin? Marttoja lainaten "kodin siivouksessa pärjää kuitenkin melko pienellä valikoimalla".

Pesemiseen tarvitaan aina neljää perustekijää: sopivaa lämpötilaa, kemiaa (eli pesuainetta), liikettä (eli hankausta ja aineen levitystä), sekä riittävästi aikaa. Jos yhtä on liian vähän, toista tarvitaan vastaavasti enemmän.

Pesuaineet ovat nykyisin varsin erikoistuneita. Pyykinpesuaineet on suunniteltu niin, että pesevät ainesosat tunkeutuvat tekstiileihin. Astioiden pesussa taas on tärkeää, että pesuaine pystyy irrottamaan hyvin rasvalikaa. Väärään tarkoitukseen tarkoitettujen aineiden käyttäminen voi helposti johtaa katastrofiin. Video käynee esimerkistä:

Pesuaineet voi jakaa happamuuden mukaan kolmeen luokkaan: Yleispuhdistusaineet ovat neutraaleja tai hieman emäksisiä, rasvaa kunnolla poistavat aineet ovat emäksisempiä, saostumien poistoon taas sopivat happamat aineet parhaiten. (Happamuuden ja pH-arvon merkityksestä lisää vaikkapa täältä.)

Rasvaa pesevien aineiden molekyyleissä on yleensä kaksi päätä: yksi hakeutuu vesimolekyylien luo, toinen taas hylkii niitä. Rasvaisessa ympäristössä pesuaineen vettä hylkivä pää liittyy mielellään rasvamolekyyleihin, samalla kun vesihakuinen pää pitää koko letkan liuoksessa kiinni. Näin rasvat repeytyvät irti vaikkapa astioista.

Puhdistusaineista löytyy myös veden pintajännitystä alentavia tensidejä. Samalla tensidit pilkkovat ja irroittavat likaa, aivan kuin entsyymit ja liuotinaineet, kuten vaikkapa alkoholit. Mikrobeja tuhoavat desinfiointiaineet taas voivat olla melkein mitä vain aineita, jotka ovat jostain syystä myrkyllisiä pieneliöille (ja usein suuremmillekin). Tällaisia ovat mm. kloori- tai ammoniumyhdisteet, alkoholit ja peroksidit.  Pesuaineisiin sekoitetaan myös muita aineita, jotka vaikuttavat väriin ja hajuihin, säilyvyyteen, sekä joskus myös rajoittavat puhdistavien aineiden liian innokasta toimintaa.

Tavallisilla ihmeaineilla pääsee pitkälle

Monet keittiöstä löytyvät ruoka-aineet käyvät yllättäen puhdistukseen. Ne kuuluvat myös kaikkein ympäristöystävällisimpiin puhdistusaineisiin.

Esimerkiksi sokeri ja suola toimivat oivina mekaanisina hankausaineina. Ne tosin voivat naarmuttaa herkempiä pintoja.

Monet lievästi happamat elintarvikkeet toimivat puhdistuksessa oivasti. Esimerkiksi sitruuna toimii pinttyneisiinkin tahroihin lasi- tai laattapinnoilla. Piimällä saa poistettua ainakin home- ja ruohotahroja tekstiileistä, ja kivennäisvesi auttaa viini- ja veritahroihin. Etikan monikäyttöisyyttä käsittelimme jo muutama päivä sitten.

Jalometallien kuten vaikkapa hopealusikoiden hapettumat häviävät vesiliuoksessa. Kun puhdistettava esine pistetään veteen jonkin vähemmän jalon metallin palasen kera, vedessä lilluvat ionit siirtävät hapettumat turhempaan mötikkään. Hommaa voi tehostaa sähköllä pakottamalla. Ionien määrää taas voi helposti kasvattaa lisäämällä veteen soodaa, leivinjauhetta, sitruunahappoa tai suolaa. (Suolaa käytettäessä kannattaa huolehtia tuuletuksesta, sillä sen kloori vapautuu ilmaan myrkyllisenä kaasuna.)

Pöytähopeat saa kiiltäviksi myös fluorihammastahnalla. Aine levitetään, annetaan vaikuttaa, ja lopulta pestään pois. Harjata ei kannata, sillä sekä harja että tahnan kiteet voivat naarmuttaa pehmeitä jalometalleja.

Lapsi sottaa

Kinkkurasvat uunin pohjalla

Eräs kodin ongelmallisimmista putsattavista on uuni. Se on kovassa käytössä etenkin joulun aikana. Pohjalle tirskuneesta kinkkurasvasta ja pelliltä tippuneista piparkakkutaikinoista voi kertyä uuniin pian tiukasti kiinnipalanut kerros.

Kaikkein paras keino on käyttää kansia ja uunipeltejä niin, ettei tavaraa pääse roiskumaan seinämiin. Jos niin kuitenkin käy, mahdollisimman nopea puhdistus paistamisen jälkeen (uunin hieman jäähdyttyä) voi pelastaa tilanteen. Marttojen ohjeen mukaan puhdistus hoituu helposti vedellä mäntysuovalla, suolalla ja soodalla.

Pinttyneimpiin uunin ruuanjämäkerrostumiin toimivat kuitenkin lähinnä vain uuninpuhdistusaineet. Ne ovat yleensä voimakkaan emäksisiä ja siksi ihoakin syövyttäviä. Kannattaa myös muistaa, että uunin seinien mekaaninen rapsuttelu tai kova hankaus voivat olla hyvin huonoja ideoita. Maalin vaurioituessa seuraava lika jämähtää entistä tiukemmin seinämiin.

Puhdistusaineita hankkiessa ja käyttäessä kannattaa aina miettiä muutamaa asiaa: Tarvitseeko ainetta oikeasti, ja mitä ainetta sitä lopulta hommaan hankkii. Oston mukana tekee aina kannanoton terveyden ja turvallisuuden, sekä myös luonnon suhteen.

Joidenkin aineiden kohdalla jo valmistus on suuri rasite ympäristölle, ja joitain ei pystytä poistamaan jätevesistä käytännössä ollenkaan. Ympäristölle haitalliset klooratut, desinfioivat, antibakteeriset ja liuottimia sisältävät aineet eivät useinkaan ole tarpeen, vaikka mainokset niitä kehottavatkin ostamaan. Pahimmat puhdistusaineet ovat käytännössä ongelmajätettä.

Useimmiten se miedompi vaihtoehto riittää, eikä aineita tarvitse silloinkaan lorotella yli annosteluohjeen. Vastoin yleistä harhaluuloa, ohjetta vahvempi pesuliuos ei yleensä tee jäljestä tippaakaan puhtaampaa.

Joulusiivouksen tiimellyksessä kannattaa aina muistaa, että joulun on tarkoitus olla ilon juhla. Pölykoira tai pari eivät sitä pilaa (ei niitä kukaan edes huomaa). Stressi ja hosuminen saattavat hyvinkin onnistua juhlatunnelman latistamisessa.

Joillekin tosin joulusiivous ja kaikki muu jouluun valmistelu taas ovat olennainen osa joulua, joten mitäpäs me olemme neuvomaan...

Lisää tietoa: Martat, Teknokemia, Evira, Siivous.info

Otsikkokuva: Gail Frederick / Flickr
Muut kuvat: Thomas / Otama / Flickr

Sivutus

  • Edellinen sivu ‹‹
  • Sivu 9
  • Seuraava sivu ››
Tilaa aihepiirin Tiede RSS-syöte

AIHEALUEET

Avaruus ja ilmailu
Tiede ja tekniikka
Luonto ja ympäristö
Lääketiede ja terveys
Ihmiset ja paikat
Kirjat, elokuvat ja taide

ERIKOISTA

Tiedekiinnostavuuskartta
Jutturuletti
Suorana labrasta
eTuubi
Videot

TIEDETUUBI

Tiedetuubin esittely
Toimitus
Tiedetuubi ja tekoäly
Yhteistyökumppanit
Mediakortti
Information in English

Copyright © 2012-2026 Tiedetuubi - All rights reserved