Aalto-yliopiston tutkijalle merkittävä rahoitus: Katkaravun tutkimuksesta haetaan oppia robotiikan kehittämiseen

Euroopan tutkimusneuvosto ERC on 5. syyskuuta myöntänyt Aalto-yliopiston apulaisprofessori Matilda Backholmille erittäin arvostetun ja tavoitellun Starting Grant -tutkimusrahoituksen. Fysiikan alan tutkimuksessaan Backholm selvittää vain yhden millimetrin mittaisten suolakatkarapujen liikkumista.

Tutkimuskohteena olevat suolakatkaravut asettuvat kooltaan mikro- ja makroskooppisten organismien välimaastoon, jota kutsutaan mesoskaalaksi. Tällaisten mesokokoisten eliöiden tutkimus on elävän aineen fysiikassa vielä varsin tuntematon osa-alue. Pitkällä aikavälillä tulokset voivat tarjota mullistavaa tietoa biolääketieteellisissä sovelluksissa käytettävien mesorobottiparvien rakentamiseksi. Tämä voi tarkoittaa esimerkiksi niin sanottua nieltävää kirurgiaa.

"Nämä katkaravut ovat hyvin pitkän ajan kuluessa kehittyneet uimaan omalla tavallaan. Jos haluamme rakentaa pienen, monista roboteista koostuvan parven, suolakatkaravun uintikuvio, uintitiheys ja liiketyyppi voivat antaa meille tietoa siitä, miten voimme tehdä roboteista mahdollisimman tehokkaita”, Backholm kertoo.

Suolakatkarapujen liikkeen mittaaminen on Backholmin mukaan hankalaa, koska se on paitsi ajasta riippuvaista, myös epäjohdonmukaista. Backholm hyödyntää tutkimuksessaan itse kehittämäänsä lasista mikropipettivoima-anturia.

Tutkimuksessa katkarapu otetaan kiinni mikropipettivoima-anturin kärjellä. Se on joustava ja ontto lasineula, joka käyttää imua kohteen taltuttamiseen. Mikropipetin asento analysoidaan sitten mikroskoopilla, ja uivan katkaravun aiheuttaman pienen liikkeen perusteella Backholm pystyy määrittämään liikkeeseen käytetyn voiman. Hän tekee tämän sekä yksittäisille katkaravuille että jopa seitsemän katkaravun parville.

Mesoskooppiset robottiparvet voivat kuulostaa tieteiskirjallisuudelta, ja teknologian toteuttaminen onkin vielä kaukana tulevaisuudessa. Backholmin mukaan vapaus tehdä tällaista perustutkimusta on edellytys kyseiselle kehitykselle.

"On suorastaan ylellistä, että voimme viisivuotisessa hankkeessamme keskittyä vain tieteen korkealaatuisuuteen. Tutkimuksemme tavoitteena on loppujen lopuksi ymmärtää fysiikkaa, ja nautin suuresti tällaisesta uteliaisuuteen pohjaavasta tieteestä, jossa pääsemme alan suurten kysymysten äärelle”, Backholm toteaa.

Euroopan tutkimusneuvosto ERC myöntää rahoitusta huippututkijoille korkeatasoiseen ja uraauurtavaan tutkimukseen. Tieteellinen huippuosaaminen on ainoa kriteeri, jonka perusteella ERC:n kärkitutkimusapurahoja myönnetään. ERC Starting Grantin voi saada erittäin lupaava nuori tutkija, jonka tohtorintutkinnosta on kulunut 2–7 vuotta.

Lue lisää Aalto-yliopiston sivuilta:

Pienet eliöt, suuret löydökset: Parveilevasta katkaravusta haetaan oppia uuden aallon robotiikkaan