Väitös: Metallioksidiohutkalvoja voidaan hyödyntää hiilineutraalien polttoaineiden tuottamiseen
6.10.2025 08:48:15 EEST | Tampereen yliopisto | Tiedote
Fossiilisten polttoaineiden käyttö aiheuttaa ilmaston lämpenemistä. Jotta fossiilisesta energiantuotannosta voidaan luopua, on kehitettävä hiilineutraali energiantuotannon muoto, jonka energia on varastoitavissa. Keinotekoinen fotosynteesi täyttää kriteerit, ja siinä tuotetaan auringon valon energialla yleensä vetyä tai hiilivetyjä. Tämä toteutetaan hyödyntämällä metallioksidiohutkalvoja, joita DI Lauri Palmolahti tutki väitöskirjassaan.
Hiilineutraaleita polttoaineita voidaan valmistaa keinotekoisella fotosynteesillä, jossa auringon valon energialla pilkotaan esimerkiksi vettä vedyksi ja hapeksi. Näin tuotettua vetyä voidaan käyttää polttoaineena sähkön tuotannossa tai ajoneuvoissa. Tutkimuksessaan Lauri Palmolahti kehittää keinotekoisessa fotosynteesissä käytettäviä puolijohdemateriaaleja.
Keinotekoisessa fotosynteesissä käytettävät materiaalit altistuvat yleensä erittäin emäksisille tai happamille olosuhteille, mistä seuraa tiettyjä rajoituksia käytettäville materiaaleille. Materiaalin kiderakenne vaikuttaa merkittävästi siihen, miten hyvin se kestää vaadittuja olosuhteita.
Palmolahden tutkimus keskittyi erityisesti titaanidioksidiohutkalvojen kiderakenteen muokkaamiseen ja kemiallisen kestävyyden tutkimiseen. Tutkimuksessa selvitettiin, miten kalvojen kemiallinen koostumus ja rakenteelliset ominaisuudet vaikuttavat niiden kiteytymiskäyttäytymiseen tyhjiölämmityksen aikana. Tämän tuloksena kehitettiin nanokiteinen titaanidioksidikalvo, joka osoitti merkittävästi parantunutta kestävyyttä emäksisissä olosuhteissa.
Keinotekoisella fotosynteesillä tuotettavien polttoaineiden kaupallinen tuotanto tulevaisuudessa edellyttää sekä hyötysuhteen että materiaalien kestävyyden kehittämistä. Tällöin fossiilisia polttoaineita voitaisiin korvata hiilineutraaleilla polttoaineilla, mikä auttaisi ilmastonmuutoksen vastaisessa taistelussa. Polttoaineiden lisäksi voidaan valmistaa myös muita kemikaaleja teollisuuden käyttöön, korvaamaan öljypohjaisia raaka-aineita.
Aineen rakennetta tutkitaan suurissa synkrotronilaitoksissa
Palmolahden tutkimuksessakäytettiin Ruotsissa sijaitsevaa MAX IV -synkrotronia. Synkrotronit ovat suuria, ympärysmitaltaan jopa useita satoja metrejä pitkiä laitoksia, joilla tuotetaan röntgensäteilyä fysiikan, kemian ja materiaaliopin tutkimuksiin. Korkealaatuinen röntgensäteily mahdollistaa materiaalin rakenteen ja ominaisuuksien mittaamisen atomitasolla.
– Nämä mittaukset ovat oleeellinen osa materiaalien tutkimusta. Koska Suomessa ei ole synkrotronia, sitä vaativat mittaukset täytyy suorittaa ulkomailla, Palmolahti kertoo.
Lauri Palmolahti on kotoisin Tampereelta ja aloitti yliopisto-opintonsa vuonna 2011 silloisessa Tampereen teknillisessä yliopistossa. Hän on työskennellyt vuodesta 2017 lähtien yliopiston pintatieteen tutkimusryhmässä tutkien metallioksidiohutkalvojen ominaisuuksia usein eri menetelmin.
Väitöstilaisuus perjantaina 10. lokakuuta
Diplomi-insinööri Lauri Palmolahden fysiikan alaan kuuluva väitöskirja Modification of Metal Oxide Thin Films for Artificial Photosynthesis tarkistetaan julkisesti Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnassa perjantaina 10.10.2025 klo 12 alkaen. Paikkana on Hervannan kampus, Tietotalon auditorio TB109 (Korkeakoulunkatu 1, Tampere). Vastaväittäjänä toimii professori Friedrich Reinert Würzburgin yliopistosta. Kustoksena toimii professori Mika Valden Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnasta.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Lauri Palmolahti
lauri.palmolahti@tuni.fi
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
Pitäisikö robotteja kouluttaa kuin lapsia?6.2.2026 11:10:26 EET | Tiedote
Tuoreessa väitöstutkimuksessaan Quentin Houbre tarkastelee, kuinka robotit voivat tunnistaa ja oppia uusia taitoja itsenäisesti mallintamalla ihmisen kognitiivisia toimintoja, erityisesti uteliaisuutta. Houbre sai inspiraation työhönsä lasten tavasta oppia. Tutkimus osoittaa, että kun havainnointiin, tarkkaavaisuuteen, muistamiseen ja oppimiseen liittyvät kognitiiviset mekanismit integroidaan robottijärjestelmiin, robotit kykenevät laajentamaan osaamistaan jatkuvasti.
Tutkimuksen mukaan joustavasti hybridityötä tekevät akateemiset ympäristöt ovat tuottavimpia5.2.2026 14:00:00 EET | Tiedote
Viime aikoina moni organisaatio on kiristänyt etätyökäytäntöjään ja huolestuttanut työntekijöitään läsnätyön vaatimuksilla. Tuoreen Tampereen ja Turun yliopistojen tekemän tutkimuksen mukaan tuottavimmat akateemiset työympäristöt rakentuvat hybridityölle. Tilojen käyttäjät on otettava aidosti mukaan muutosprosessiin ja järjestettävä tilaratkaisut työtehtävien mukaan, muuten tilat eivät toimi henkilöstön arjessa.
Muistisairauteen sairastuneet toivovat oikea-aikaista ja koordinoitua kuntoutusta3.2.2026 14:18:59 EET | Tiedote
Muistisairautta sairastavien ihmisten kuntoutus on oleellinen keino ylläpitää arjen toimintakykyä ja hyvinvointia. Tampereen yliopistossa toteutettu tutkimus havaitsi, että muistisairaat ihmiset kokevat haasteita kuntoutukseen pääsyssä, ja tie palveluihin on monelle sattumanvarainen.
Purkuvimmasta kulttuuria ja ympäristöä säilyttävään korjaamiseen3.2.2026 09:15:00 EET | Tiedote
Suomessa on purkumyönteinen ilmapiiri. Tähän johtopäätökseen tulivat arkkitehtuurin tutkijat Iida Kalakoski ja Riina Sirén kirjoittaessaan tietokirjaa rakennusten purkamisesta. Uudessa tutkimuksessaan tutkijat sukeltavat yhä syvemmälle suomalaisten rakennusalan toimijoiden asenteisiin korjausrakentamista kohtaan.
Tampereen yliopiston tutkijat kehittävät markkinoille täysin uudenlaista infektiolääkettä30.1.2026 08:50:00 EET | Tiedote
Tampereen yliopiston Louhi-projektissa keskitytään erityisesti kroonisia keuhkoinfektioita aiheuttaviin ei-tuberkuloottisiin mykobakteereihin, joiden aiheuttamat sairaudet ovat yleistymässä maailmanlaajuisesti. Kehitettävä hoitokonsepti on sovellettavissa myös muihin kroonisiin infektiosairauksiin. Projekti on saanut Business Finlandin Research to Business -rahoituksen.
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