Tampereen yliopisto

Väitös: Kasvikuiduilla vahvistetut muovit suojaavat hyvin fyysisiltä iskuilta

Jaa
Kestävien muovien valmistamisessa käytetään yhä useammin kuituvahvisteena pellavaa, hamppua ja bambua. Näiden materiaalien pitkäaikaiskestävyys on kuitenkin varmistettava. Esimerkiksi kestävästi tuotetun autonistuimen pitää suojata matkustajaa onnettomuuksilta ja pysyä käyttökelpoisena törmäyksen jälkeenkin. DI Farzin Javanshour kehitti väitöskirjassaan pellavalle erilaisia kuitukäsittelyjä, jotka parantavat biokomposiittien ominaisuuksia rakenteellisissa sovelluksissa, esimerkiksi urheiluvälineissä ja autoteollisuudessa.
Väitöskirjatutkija Farzin Javanshour. Kuva: Zeynep Kaynar
Väitöskirjatutkija Farzin Javanshour. Kuva: Zeynep Kaynar

Nykyautot, veneet ja urheiluvälineet valmistetaan vahvoista ja kevyistä synteettisistä komposiittimateriaaleista. Autolla tai pyörällä ajaminen vaatii vähemmän energiaa ja polttoainetta, kun runko on valmistettu komposiitista. Uusi trendi on lisätä näiden kehittyneiden materiaalien kestävyyttä ja kierrätysvaihtoehtoja ympäristöystävällisillä luonnonkasvikuiduilla.

Vahvin kasvikuiduista on pellava. Se on maantieteellisesti merkityksellinen Euroopalle, eikä sen viljelyssä tarvita kastelua tai torjunta-aineita. Pellavasta saadaan pitkiä kuituja ja se sitoo merkittävän määrän hiilidioksidia itseensä kasvaessaan. Mielenkiintoista on, että pellavakuidut värähtelevät moninkertaisesti vähemmän kuin metallit ja synteettiset kuidut. Pellavalujitteiset komposiitit lisäävät mukavuutta kuoppaisilla teillä ajaessa tai tennispeleissä.

Kuidun käsittely vesimolekyyleillä vahvistaa biokomposiittia

Kuten monilla muillakin materiaaleilla, biokomposiiteista valmistetuilla tuotteilla ja rakenteilla on ominaisuuksia, jotka rajoittavat niiden käyttöä korkean teknologian sovelluksissa. Esimerkiksi pellavakuituvahvisteiset biokomposiitit kestävät huonosti venymistä ulkoisessa kuormituksessa ja ne pehmenevät yli 60 % kosteudessa. Nämä kaksi ominaisuutta ovat tärkeimmät haasteet biokomposiittien pitkäaikaiskestävyydelle. Ne estävät myös pellavan laajemman teollisen hyödyntämisen erilaisissa ulkorakenteissa.

Väitöskirjassaan Javanshour esittelee useita kuitumodifikaatiotekniikoita, jotka suojaavat luonnonkasvikuituja käytön aikaiselta rikkoutumiselta. Esimerkiksi hänen kehittämänsä biokomposiitit kestävät 100 % enemmän iskuja kuin muokkaamattomat vastineensa ja ovat verrattavissa perinteisiin lasikuituvahvisteisiin muoveihin. Javanshourin kehittämät menetelmät soveltuvat erilaisten polymeerien ja valmistusmenetelmien kanssa käytettäväksi ja voivat vähentää valmistuksen energiankulutusta.

– Yksi erittäin mielenkiintoinen ja teollisuudelle merkityksellinen tulos oli se, että löysin tavan tehdä joustavia ja vahvoja biokomposiitteja käsittelemällä kuidut vedellä ennen komposiitin valmistusta. Tämä tekee kosteudesta, joka tunnetaan biokomposiittien vihollisena, hyödyn. Tulokset vaikuttavat positiivisesti yritysten ja kuluttajien kokemukseen ja käsitykseen biokomposiiteista ja niiden kestävyydestä. Erityisesti jos haluamme käyttää biokomposiitteja tulevaisuudessa vielä vaativammissa ja lisäarvoa enemmän tuottavissa sovelluskohteissa, sanoo Farzin Javanshour.

Farzin on kotoisin Iranista (Tabrizista) ja on työskennellyt Tampereen yliopiston muovi- ja elastomeeritekniikan tutkimusryhmässä elokuusta 2018 lähtien.

Väitöstilaisuus perjantaina 9. kesäkuuta 2023

DI Farzin Javanshourin materiaalitekniikan väitöskirja, jonka otsikko on Interfacial Toughening Strategies for Impact and Fatigue Tolerant Structural Biocomposites, tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnassa perjantaina 9.6.2023 klo 12.00 Hervannan kampuksella, Sähkötalon auditoriossa S2 (Korkeakoulunkatu 3, Tampere). Vastaväittäjinä toimivat professori Julie Teuwen Delftin teknillisestä yliopistosta, Alankomaista ja tekniikan tohtori Olli Väntsi MM Kotkamills Boards Oy:stä. Kustoksena toimii tenure track -professori Essi Sarlin Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnasta.

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Farzin Javanshour
050 4478461
farzin.javanshour@tuni.fi


Huom! Yhteydenotot englanniksi.

Kuvat

Väitöskirjatutkija Farzin Javanshour. Kuva: Zeynep Kaynar
Väitöskirjatutkija Farzin Javanshour. Kuva: Zeynep Kaynar
Lataa

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Tampereen yliopisto
Tampereen yliopisto
Kalevantie 4
33014 TAMPEREEN YLIOPISTO

p. 0294 5211https://www.tuni.fi

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

Ympäristön mikrobiomin köyhtyminen voi altistaa immuunivälitteisille sairauksille – Vain pieni tippa verta saattaa paljastaa sairastumisen riskin8.5.2025 09:50:00 EEST | Tiedote

Ympäristöllä on merkittävä vaikutus terveyteemme – sanotaan, että jopa suurempi kuin perimällä. Mutta mitkä tekijät tarkalleen ottaen vaikuttavat sairastumisen riskiin? Entä voidaanko yhdestä pienestä veripisarasta selvittää, mille kaikille olemme elämämme aikana altistuneet? Näihin kysymyksiin etsittiin vastauksia uraauurtavassa HEDIMED-projektissa.

Väitös: Jos työtulojen progressiivisen verotuksen halutaan toteutuvan kunnolla, on lainsäädäntöä korjattava5.5.2025 10:14:24 EEST | Tiedote

Suomen tuloverojärjestelmässä tulon verokohteluun vaikuttaa olennaisesti se, kuka on tulon saaja. Kauppatieteiden maisteri Anette Ala-Lahti tutki väitöskirjassaan tulon kohdistamisperiaatteita, jotka ratkaisevat esimerkiksi, verotetaanko tulosta osakeyhtiötä vai luonnollista henkilöä. Tutkimuksessa havaitaan muun muassa, ettei työtulon kohdistamisperiaatteiden ja työtulon verokohtelun yhteyttä ole riittävästi huomioitu nykyisessä lainsäädännössä.

Väitös: Potilaan puhe on haastavaa lääkärille, joka käyttää suomea toisena kielenä5.5.2025 08:48:57 EEST | Tiedote

Suomessa työskentelee kasvava joukko lääkäreitä, joille suomi ei ole äidinkieli. Millaisia kielellisiä haasteita he kohtaavat työssään? Muun muassa tähän kysymykseen paneutuu FM Taina Pitkänen väitöstutkimuksessaan, joka kartoittaa lääkärin ja potilaan välisiä ymmärtämisongelmia ja tekee niiden perusteella päätelmiä potilastyöhön riittävästä kielitaidosta. Tutkimus nostaa esiin puheen ymmärtämisen yhteyden yhtäältä potilasturvallisuuteen ja toisaalta lääkärin ammatti-identiteettiin.

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
World GlobeA line styled icon from Orion Icon Library.HiddenA line styled icon from Orion Icon Library.Eye