Mikrosellun ominaisuuksista saatiin uutta tietoa silmänpohjatutkimuksen kuvantamismenetelmällä

Mikrosellua valmistetaan jauhamalla selluloosakuituja hienojakoiseksi materiaaliksi, mikrometrien kokoluokkaan. Mikrosellua vieläkin hienompaa materiaalia on nanosellu. Erilaisilla prosessointitekniikoilla mikro- ja nanosellusta voidaan tehdä sekä hyvin kovia että taipuisia, läpinäkyviä ja kuultavia materiaaleja. 

Monipuolisuutensa ansiosta mikro- ja nanosellua pidetäänkin yhtenä lupaavimmista materiaaleista biotaloudessa. Yksi läpimurtoa odottava käyttökohde on tekstiilikuidut, joiden pääraaka-aine on mikrosellu. Sellu- ja paperialan huippuosaamiseen perustuvia tekstiilialan innovaatioita on Suomessa tällä hetkellä useampia.

Tutkimuksen mittausmenetelmiä voi hyödyntää mikrosellujen materiaalikehityksessä

Mikrosellut ovat hyvin monimutkaisia ja toistaiseksi erityisesti virtausominaisuuksiltaan melko huonosti tunnettuja. Sanna Haaviston mukaan tämä johtuu siitä, että sopivia mittausmenetelmiä on ollut käytettävissä vähän. Teollisen mittakaavan sovelluksissa on kuitenkin tärkeää, että raaka-aineen materiaali- ja virtausominaisuudet ymmärretään riittävän hyvin.
Haavisto osoitti tutkimuksessaan, kuinka mikrosellujen hienorakennetta sekä monimutkaisia virtausilmiöitä voidaan havainnoida ja mitata. Optinen koherenssitomografia soveltuu erinomaisesti mikrosellujen virtausominaisuuksien tutkimiseen myös olosuhteissa, jotka vastaavat teollista prosessointia. Haaviston mukaan väitöskirjatyön tärkein löydös oli virtausilmiöiden rajakerrossidonnaisuus.
”Prosessoinnin kannalta tärkeät virtausilmiöt tapahtuvat rajakerroksessa, jota ei useimmilla menetelmillä pysty mikroselluille mittaamaan. Perinteisesti käytetyt mittausmenetelmät saattavat antaa jopa harhaanjohtavaa informaatiota”, Haavisto arvioi.
Väitöskirjatyössä kehitettyjä mittausmenetelmiä voidaan hyödyntää myös mikrosellujen materiaalikehityksessä. Huomionarvoista on, että menetelmä ei rajoitu vain mikrosellujen tutkimukseen, vaan on hyödynnettävissä hyvin monenlaisille materiaaleille.

Sanna Haavisto valmistui ylioppilaaksi vuonna 1999 Pieksämäen lukiosta. Vuosina 1999-2004 hän suoritti filosofian maisterin tutkinnon Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksella pääaineenaan soveltava fysiikka. Tämän jälkeen Haavisto työskenteli 10 vuotta Teknologian tutkimuskeskus VTT:llä monimutkaisten nesteiden virtausominaisuuksien ja niihin liittyvien prosessien parissa. Väitöskirjan kokeellinen tutkimustyö onkin tehty Teknologian Tutkimuskeskus VTT:llä.

Haavisto on työskennellyt vuodesta 2015 kuituteknologiayhtiö Spinnovalla, jossa hän hyödyntää mikroselluloosan virtaus- ja mittaustuntemustaan tekstiilialaa mullistavaan kuituinnovaatioon. Väitöskirjatyö on saanut rahoitusta Suomen Akatemialta (projektit Rheology of Complex Fluids ja Wood Fibre Filament) sekä EU Horizon 2020 –ohjelmasta.

Tutkimus on julkaistu Jyväskylän yliopiston JYU Dissertations –väitöskirjasarjassa 2019, nro 102. ISSN: 2489-9003, ISBN: 978-951-39-7805-1, 978-951-39-7805-1.
Linkki julkaisuun: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/64974

FM Sanna Haaviston soveltavan fysiikan väitöskirjan "Application of Doppler Optical Coherence Tomography in Velocity Profiling Rheometry of Complex Fluids" tarkastustilaisuus on Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksella Ylistönrinteellä salissa FYS 9.8.2019 kello 12-16. Vastaväittäjänä on yliopistonlehtori, TkT Seppo Syrjälä (Tampereen yliopisto) ja kustoksena professori Markku Kataja (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuuden kieli on suomi.

Lisätietoja:
FM Sanna Haavisto, puh +358405287693, sanna.haavisto@spinnova.fi
Tiedottaja Tanja Heikkinen, tanja.s.heikkinen@jyu.fi, puh. 050 581 8351
matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta:
https://www.jyu.fi/science/fi