Väitös: Painotekniikat mahdollistavat elektroniikan valmistuksen myös hylkiville pinnoille
31.5.2022 13:00:00 EEST | Tampereen yliopisto | Tiedote

Elektroniikan merkitys jokapäiväisessä elämässä kasvaa jatkuvasti, mutta erilaisten laitteiden määrä ei voi loputtomasti lisääntyä, ja siksi onkin alettu etsiä tapoja sulauttaa elektroniikka ja älykkyys huomaamattomasti ympäristöön. Painettava elektroniikka voisi tarjota ratkaisun, sillä painamalla voidaan valmistaa mukautuvia laitteita, jotka voivat parhaimmillaan olla sekä moniulotteisia että pehmeitä, taipuvia ja jopa venyviä. Lisäksi painamalla voidaan saavuttaa etuja laitteiden painon, paksuuden ja hinnan osalta perinteisiin menetelmiin verrattuna. Edellä mainituista syistä painettua elektroniikkaa voitaisiin hyödyntää esimerkiksi ihmisen ja koneen välisissä käyttöliittymissä ja IoT-sovelluksissa esimerkiksi terveydenhuollossa, autoteollisuudessa ja kuluttajaelektroniikassa.
– Huomattavasta potentiaalistaan huolimatta painettavan elektroniikan eräs keskeinen ongelma on soveltuvien materiaalien rajallisuus. Esimerkiksi jos alusta hylkii nesteitä, voi elektroniikan kuviointi nestemäisillä musteilla osoittautua verrattain haastavaksi. Tällöin materiaaleja ei voida hyödyntää painetuissa laitteissa, vaikka niillä muuten olisi sovelluksen kannalta houkuttelevia sähköisiä tai mekaanisia ominaisuuksia, sanoo Mikkonen.
Innovatiivisia prototyyppejä mustesuihkutulostuksella
Väitöstyössään Mikkonen on tutkinut mahdollisuuksia pinnoittaa sähköisillä materiaaleilla alustoja, jotka hylkivät vettä ja monia muita nesteitä. Koska suurin osa laiteratkaisuista vaatii useamman toiminnallisen kerroksen lisäämistä, työn toinen tavoite oli kartoittaa mahdollisimman yksinkertaisia valmistustapoja monikerroselektroniikan valmistukseen painotekniikoin. Mikkonen kehitti työssään esimerkiksi mustesuihkutulostettavan silikonimusteen, jota hän käytti eristeenä monikerrosjohdinrakenteissa ja kosketusta havainnoivissa paineantureissa.
– Digitaaliset valmistusmenetelmät kuten mustesuihkutulostus ovat erityisen hyödyllisiä etenkin prototyyppien valmistuksessa, koska uusia rakenteita voidaan luoda yksinkertaisesti tulostimelle syötettävää kuvatiedostoa muokkaamalla. Lisäksi pisara pisaralta -lisäysmenetelmä vähentää valmistuksessa syntyvän jätemateriaalin määrää verrattuna menetelmiin, joissa tarvitaan esimerkiksi maskeja tai sabluunoja painokuvan muodostamiseen. Nykyään elektroniikkaa voi valmistaa kuluttajille suunnatuilla pöytätulostimilla, joten valmistusmenetelmien haltuunotto ja protoilu onnistuu keneltä tahansa, Mikkonen kertoo.
Valmistuksellisesti lopputulos on aina laitevaatimusten, materiaalivalintojen ja valmistustekniikoiden keskinäinen kompromissi. Mikkosen tutkimustulokset viittaavat kuitenkin siihen, että jos huolelliseen valmistukselliseen optimointiin sekoittaa ripauksen luovuutta, erilaisia sähköisiä ratkaisuja voi valmistaa verrattain helposti ja suoraviivaisesti jopa haastaville pinnoille. Esimerkiksi työssä valmistetut ohuet ja pehmeät silikonipohjaiset rakenteet voisi sulauttaa vaikkapa pehmorobotteihin.
Mikkonen on kotoisin Valkeakoskelta ja työskentelee tällä hetkellä tutkimus- ja kehitysinsinöörinä Forciotilla. Yritys kehittää IoT-anturiratkaisuja, jotka perustuvat painettavan ja venyvän elektroniikan ratkaisuihin.
Diplomi-insinööri Riikka Mikkosen elektroniikan alaan kuuluva väitöskirja Studies of Low Surface Energy Materials for Printed Electronics Applications tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunnassa perjantaina 17.6.2022 klo 12 alkaen Tietotalon salissa TB109, Korkeakoulunkatu 1. Vastaväittäjänä toimii apulaisprofessori Wim Deferme Hasseltin yliopistosta. Kustoksena toimii professori Matti Mäntysalo informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunnasta.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Riikka Mikkonen
050 448 1269
riikka.mikkonen@tuni.fi
Kuvat
Linkit
Tietoja julkaisijasta
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 21 000 opiskelijaa ja henkilöstöä lähes 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
Tutkimus: D-vitamiinitasolla on yhteys lapsen parempaan uneen, mutta suositusta korkeampi annos ei kohenna neurokehitystä14.10.2026 10:30:38 EEST | Tiedote
Väitöstutkimuksen mukaan äidin riittävä D-vitamiinitaso raskauden aikana on yhteydessä lapsen parempaan uneen varhaislapsuudessa. Sen sijaan tavallista suurempi D-vitamiinilisä lapsuuden ensimmäisinä vuosina ei tutkimuksen perusteella parantanut lapsen unta tai neurokognitiivista kehitystä. Nykyisten suositusten mukainen D-vitamiiniannos on tutkimuksen mukaan riittävä lapsen neurokehityksen kannalta.
Tutkimus: Myös terveysviranomaiset hyödyntävät tunteita viestinnässään13.10.2026 14:20:42 EEST | Tiedote
Maailman terveysjärjestö WHO pyrki koronaviruspandemian aikana lisäämään rokotteiden hyväksyttävyyttä, edistämään globaalia solidaarisuutta ja varoittamaan koronaviruksen uhista sosiaalisessa mediassa. Väitöstutkimuksen mukaan viestintä ei perustunut pelkästään tieteelliseen tietoon ja terveysneuvontaan, vaan myös tunteisiin vetoavaan audiovisuaaliseen kerrontaan.
Uusi Corelab-tutkimuskeskus kytkee tekoälyn koko rakennetun ympäristön elinkaaren tutkimukseen12.10.2026 09:00:00 EEST | Tiedote
Tampereen yliopistoon on perustettu rakennus- ja kiinteistöalan tutkimuskeskus Corelab. Neljän professorin tutkimusaloja yhdistävässä keskuksessa työskentelee 38 henkilöä. Corelab kokoaa yhteen rakennuksen elinkaaren eri vaiheisiin liittyvää tutkimusta kiinteistöliiketoiminnasta ja kaupunkikehittämisestä suunnitteluun, rakentamiseen ja talotekniikkaan.
Tampere onnistuu houkuttelemaan kansainvälisiä opiskelijoita, mutta ei pitämään kiinni heidän osaamisestaan8.10.2026 12:15:08 EEST | Tiedote
Tuore tutkimus osoittaa, että kansainväliset opiskelijat viihtyvät Tampereella, mutta työllistymisen vaikeudet uhkaavat karkottaa osaajat alueelta.
Tiina Silander nimitettiin koulutuksesta vastaavaksi vararehtoriksi, Tapio Visakorpi jatkaa tutkimuksesta vastaavana vararehtorina7.10.2026 13:36:42 EEST | Tiedote
Tampereen korkeakoulusäätiön hallitus nimitti kokouksessaan 7.10.2026 kasvatustieteiden ja kulttuurin tiedekunnan dekaani Tiina Silanderin koulutuksesta vastaavaksi vararehtoriksi sekä vararehtori Tapio Visakorven tutkimuksesta vastaavaksi vararehtoriksi kaudelle 1.1.2027–31.12.2031.
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


