Piin pintaa kehittävä tutkimus tähtää markkinoille

Tutkimuskoordinaattori Teresa Lekari ja tohtorikoulutettava Zahra Jahanshah Rad ovat alkuvuodesta lähtien työskennelleet Co-Creation-projektin parissa. Heidän tutkimusryhmänsä kehittää yhdessä yritysten kanssa piikiekkojen passivointiin liittyvää tutkimusideaa. Tässä tapauksessa tutkimusryhmän ei tarvitse mennä pintaa syvemmälle – teknologia keskittyy kehittämään nimenomaan piin pintaa.

Pii on puolijohdeteollisuuden käytetyin materiaali. Sitä käytetään esimerkiksi älypuhelimissa, kannettavissa tietokoneissa ja aurinkokennoissa. Jahanshah Rad toteaa, että elektronisten laitteiden rakenneosien, kuten matkapuhelimen sisällä olevien komponenttien, koko pienene jatkuvasti. Se on nostanut piin pinnan entistä tärkeämpään rooliin.

Tutkimusryhmän kehittämä teknologia pyrkii vähentämään piin pinnalla esiintyviä vikoja ja pienentämään niistä johtuvia vuotovirtoja. Teknologiaa on testattu tyhjiökammio-prototyypin avulla.

– Olemme jo onnistuneet vähentämään vuotovirtoja 300–400 prosentilla. Tämä taas tarkoittaa, että esimerkiksi matkapuhelimen akun käyttöikää voi pidentää, kertoo Jahanshah Rad.

Myös aurinkokennojen varauksenkuljettajien elinikää pystytään pidentämään pintatieteen avulla. Testien perusteella sitä saatiin lisättyä 200 prosenttia.

– Tämä tarkoittaa, että pystymme lisäämään aurinkokennojen tehokkuutta, ja samalla valon määrällä saadaan enemmän sähköä, Jahanshah Rad selittää.

Tavoitteena löytää liikekumppani

Viime vuonna Lekari ja Jahanshah Rad työskentelivät Business Finlandin rahoittamassa SISUPROCO TUTLI -projektissa. Tavoitteena oli tutkimuksen kaupallistaminen. Hankkeen aikana tutkimusryhmä solmi yhteyksiä teollisuuden kanssa, mutta varsinaista yhteistyökumppania ei löytynyt. Selvisi, että Jahanshah Radin suunnittelema ja rakentama tyhjiökammio oli liian pieni teollisuuden tarpeisiin.

Lekari ja Jahanshah Rad päättivät hakea uutta projektirahoitusta ja todistaa, että heidän menetelmäänsä on mahdollista hyödyntää myös suurempiin piikiekkoihin. Nyt käynnissä oleva Co-Creation-hanke on kuuden kuukauden rahoitus, joka tähtää tutkimusorganisaatioiden ja yritysten yhteiseen Co-Innovation-hankkeeseen.
 
– Co-Innovation-rahoituksen saaminen riippuu myös siitä, mitä yritykset ovat kiinnostuneita tutkimaan ja millaiset tarpeet niillä on. Tavoitteena on löytää yritys, joka haluaisi ostaa teknologian käyttöönsä. Kun löydämme asiakkaan, voimme itsekin perustaa yrityksen, Lekari kertoo.

– Co-Innovation-hankkeessa rakennetaan ekosysteemi. Siihen sisältyvät yritykset ja teollisuuden edustajat sekä yliopistot ja akateeminen puoli. Osapuolet työskentelevät yhdessä, ja akateeminen puoli etsii vastauksia yrityspuolen haasteisiin. Tämä johtaa toivottavasti kehitykseen sekä teollisuudessa että tutkimuksessa, Jahanshah Rad lisää.

Tutkimusryhmä odottaa parhaillaan myös päätöstä uudesta Research to Business -rahoituksesta, jota Jahanshah Rad ja Lekari hakivat alkuvuodesta. Projektit tarjoavat mahdollisuuden hyödyntää ja kehittää teknologiaa teollisuuden tarpeisiin, vaikka rahoitusta yrityksen perustamiseen ei vielä ole.

– On myös hyvä, että projektien myötä meillä on jo valmiiksi yhteyksiä erilaisiin alan yrityksiin, joten tulevaisuudessa yhteistyö on helpompaa, Lekari kertoo.

Kannustava yhteishenki mahdollistaa onnistumiset

Tällä hetkellä Lekari valmistelee Co-Innovation-hanketta kehityspäällikkö Paavo Kososen kanssa. Jahanshah Rad työskentelee ryhmässä, jonka johtajana toimii professori Kalevi Kokko. Kokeellista ryhmää johtaa apulaisprofessori Pekka Laukkanen.

Jahanshah Rad ja Lekari kiittävät työtovereitaan hyvästä yhteishengestä ja kannustavasta ilmapiiristä. Jahanshah Rad korostaa, että ryhmän jäsenet motivoivat toisiaan paljon, ja tiimityö on mahdollistanut saavutukset.

– Tämä ei olisi mahdollista ilman ryhmäämme. Kaikki ryhmässämme auttavat toisiaan mielellään.

Normaalioloissa Jahanshah Rad ja Lekari jakavat työhuoneen. Nyt he tekevät monien muiden tavoin etätöitä, mutta kokoustavat usein sekä keskenään että tutkimusryhmänsä ja yritysten kanssa.

Jahanshah Rad toivoo, että teollisuuden ja tutkimuksen välinen rako kaventuisi. Siksi hän pitää Research to Business -projekteja tärkeinä.

– Myös suuret yritykset tarvitsevat enemmän tietoa yliopistojen tekemästä perustutkimuksesta. Kun puhutaan fysiikasta, yliopistojen näkökulma voi ratkaista paljon ongelmia.

Lekari ja Jahanshah Rad kummatkin toteavat, että ihmiset eivät aina tiedä, mitä kaikkea esimerkiksi fysiikan koulutuksella voi tehdä. Hyvistä työntekijöistä on kuitenkin pulaa.

– Niille, jotka rakastavat tiedettä, fysiikka on oikea paikka. Voit selvittää, mitä kännykässäsi tai maailmankaikkeudessa tapahtuu. Kun selvitetään, mitä tapahtuu, voidaan myös kehittää asioita, Jahanshah Rad tiivistää.