Väitös: Uudenlaisia hybridifotoniikkapiirejä kaasujen ja biomarkkereiden energiatehokkaaseen havaitsemiseen
Piifotoniikkapiirien ja III/V-puolijohdevalonlähteiden integrointi mahdollistaa fotonisten integroitujen piirien (PIC) hyödyntämisen optisissa mittauksissa, kuten esimerkiksi ympäristökaasujen tarkan mittaamisen sekä biomarkkereiden reaaliaikaisen seurannan puettavissa laitteissa, kuten älyrannekkeissa. Väitöskirjassaan Samu-Pekka Ojanen käsittelee PIC-teknologian kehitysprosessia alkaen suunnittelusta ja puolijohdeprosessoinnista aina konkreettisiin sovelluksiin asti. Tutkimuksessaan hän kehittää hybridilaser-valonlähteitä, jotka tarjoavat mahdollisuuden valmistaa kompakteja ja energiatehokkaita antureita uudenlaisiin mittausratkaisuihin.
Perinteisesti PICit ovat olleet keskeisessä asemassa optisessa viestinnässä, mutta Samu-Pekka Ojasen väitöskirja siirtää painopisteen näiden teknologioiden hyödyntämiseen anturiteknologiassa, erityisesti 2–4 µm aallonpituusalueella. Tämä spektrialue on keskeinen metaanin ja hiilidioksidin kaltaisten kaasujen sekä tärkeiden biomarkkereiden, kuten glukoosin ja maitohapon, tarkassa mittaamisessa. Perinteiset optiset anturit ovat usein suurikokoisia, kalliita ja kuluttavat paljon energiaa, mikä rajoittaa niiden mahdollisuuksia reaaliaikaiseen seurantaan ja tarkkoihin mittauksiin eri sovelluksissa.
– Integroimalla laser-valonlähteitä PICeihin voidaan selättää perinteisten antureiden rajoitukset ja toteuttaa erittäin herkkiä ja tarkkoja mittauksia, Ojanen selittää.
Tutkimuksessaan Ojanen esittelee innovatiivisia hybridilaser-valonlähteitä, jotka yhdistävät GaSb-pohjaisia III/V-puolijohdemateriaaleja pii- ja piinitridialustojen kanssa. Tämä yhdistelmä mahdollistaa erittäin herkän kaasujen havaitsemisen. Hybridilasereilla voidaan kehittää kompakteja ja edullisia antureita, jotka mahdollistavat reaaliaikaisen ympäristökaasujen seurannan.
– Laajojen anturiverkostojen käyttöönotto voisi merkittävästi tehostaa ilmanlaadun ja kasvihuonekaasupäästöjen valvontaa, Ojanen toteaa.
Terveydenhuollossa hybridilaserit voisivat mullistaa diagnostiikan mahdollistamalla biomarkkereiden, kuten glukoosin, reaaliaikaisen ja ei-invasiivisen seurannan. Tämä tarjoaisi käytännöllisemmän ja potilasystävällisemmän vaihtoehdon perinteisille verikokeille, samalla parantaen potilaiden sitoutumista jatkuvaan seurantaan.
– Biomarkkereiden reaaliaikainen seuranta voisi merkittävästi parantaa hoitotuloksia, mahdollistamalla sairauden varhaisen tunnistamisen ja tehokkaamman hallinnan, Ojanen huomauttaa.
Samu-Pekka Ojanen suoritti väitöskirjatutkimuksensa Optoelektroniikan tutkimuskeskuksessa (ORC) professori Mircea Guinan ohjauksessa. Hänen väitöskirjansa valmistui osana Tampereen yliopiston Teollisuuden tutkijakoulun DSII-ohjelmaa ja sai suoraa rahoitusta Vaisalalta.
Väitöstilaisuus torstaina 5. syyskuuta
Diplomi-insinööri Samu-Pekka Ojasen fotoniikan alaan kuuluva väitöskirja Multiwavelength Photonic Integrated Lasers with Emission at 2–3 µm, tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnassa torstaina 05.09.2024 kello 13:00 Hervannan kampuksella, Festia-rakennuksen salissa FA032 Pieni Sali 1 (Korkeakoulunkatu 8, Tampere).
Vastaväittäjänä toimii tohtori Borislav Hinkov Silicon Austria Labsista (Itävalta). Kustoksena toimii dosentti Jukka Viheriälä Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnasta.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Samu-Pekka Ojanen
040 483 9183
samu-pekka.ojanen@tuni.fi
Kuvat
Linkit
Tampereen yliopisto kytkee yhteen tekniikan, terveyden ja yhteiskunnan tutkimuksen ja koulutuksen. Teemme kumppaniemme kanssa yhteistyötä, joka perustuu vahvuusalueillemme sekä uudenlaisille tieteenalojen yhdistelmille ja niiden soveltamisosaamiselle. Luomme ratkaisuja ilmastonmuutokseen, luontoympäristön turvaamiseen sekä yhteiskuntien hyvinvoinnin ja kestävyyden rakentamiseen. Yliopistossa on 22 000 opiskelijaa ja henkilöstöä yli 4 000. Rakennamme yhdessä kestävää maailmaa.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Tampereen yliopisto
Tampereen yliopistoon valittiin lähes 3700 uutta opiskelijaa1.7.2025 10:55:00 EEST | Tiedote
Tampereen yliopiston suomenkielisiin koulutuksiin on valittu yhteensä lähes 3700 uutta opiskelijaa yhteishaun, avoimen väylän haun ja siirtohaun kautta. Hakijamäärä ja hyväksyttyjen määrä kasvoivat edellisvuodesta. Tampereen yliopisto oli Suomen toiseksi suosituin yliopisto ensisijaisten hakemusten perusteella.
Rasvan kantasolut muistavat lihavuuden – kyky hillitä tulehduksia palautuu vasta vuosien päästä painonpudotuksesta25.6.2025 08:45:00 EEST | Tiedote
Lääketieteellisiin syihin perustuvassa painonpudotuksessa huomio kiinnittyy usein sen positiivisiin terveysvaikutuksiin. Uusin tutkimus kuitenkin osoittaa, että lihavuuden aiheuttamasta yleisestä tulehdustilasta palautuminen voi kestää vuosia.
290 000 viestiä vihapuheesta – tutkimus selvitti, millaista on keskustelu vihapuheesta somessa24.6.2025 09:15:00 EEST | Tiedote
Tutkijat ovat julkaisseet ensimmäisen vihapuhetta metatasolla käsittelevän, laajaan keskusteluaineistoon pohjautuvan tutkimusartikkelin. Tutkimuksen mukaan vihapuheen käsitteen avulla käydään kamppailua tiedosta, totuudesta ja yhteiskunnallisista valta-asetelmista. Keskusteluissa vihapuhetta normalisoitiin ja oikeutettiin samalla väheksyen sen vaikutuksia sekä yhteiskuntaan että vihapuheen kohteisiin.
Väitös: Koulun keskustelukulttuuri ja sosiaalinen pääoma vahvistavat ruotsinkielisten nuorten luottamusta poliittisiin kykyihinsä19.6.2025 10:21:48 EEST | Tiedote
Valtiotieteen maisteri Venla Hannuksela selvittää väitöskirjassaan, miksi ruotsinkieliseen vähemmistöön kuuluvat suomalaisnuoret luottavat kykyihinsä ymmärtää politiikkaa ja vaikuttaa siihen enemmän kuin suomenkieliset nuoret. Tutkimus tunnistaa kaksi selitystä: ruotsinkielisten koulujen avoimemman poliittisen keskusteluilmapiirin ja ruotsinkielisten vahvemman sosiaalisen yhteisön. Vaikka vähemmistöasema osaltaan selittää ruotsinkielisten tilannetta, koulujen poliittiseen keskusteluun ja nuorten yksinäisyyden torjumiseen panostamalla voidaan vahvistaa kaikkien nuorten poliittisen osallistumisen edellytyksiä.
Doktorsavhandling: Skolans diskussionskultur och socialt kapital stärker svenskspråkiga ungdomars förtroende för sin politiska förmåga19.6.2025 10:20:10 EEST | Tiedote
Politices magister Venla Hannuksela undersöker i sin doktorsavhandling varför finländska ungdomar som tillhör den svenskspråkiga minoriteten har större tilltro till sin förmåga att förstå och påverka politik än finskspråkiga ungdomar. Forskningen identifierar två förklaringar: ett öppnare politiskt diskussionsklimat i svenskspråkiga skolor och starkare sociala gemenskaper bland svenskspråkiga. Även om minoritetsstatus delvis förklarar situationen för svenskspråkiga ungdomar, kan satsningar på politiska diskussioner i skolor och på att motverka ungas ensamhet stärka alla ungdomars möjligheter till politiskt deltagande.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme