Euroopan tutkimusneuvoston miljoonarahoitus hydrogeelien tutkimukseen – uudenlaiset materiaalit voivat oppia sopeutumaan ja säätelemään itseään paremmin
Tulevaisuudessa Hang Zhangin vetämästä ainutlaatuisesta tutkimuksesta voi kehittyä uusia ratkaisuja niin robotiikkaan, lääketieteeseen kuin joustavaan elektroniikkaankin.
![Ihminen lähikuvassa tummaa taustaa vasten.](/data/images/public/37936456/70481350/b0017485-c997-4447-8eb7-b8f5f8bf73ec-w_720.jpg)
Materiaalitutkijat voivat ottaa vaikutteita siitä, miten luonto toimii sekä mikro- että makroskooppisella tasolla, ja käyttää tätä työssään hyödyksi niin suunnitellessaan uusia kuin kehittäessään jo olemassa olevia materiaaleja. Bio- tai elämästä inspiroituneiksi materiaaleiksi kutsutulla alalla on laaja vaikutus myös varsinaisen materiaalitieteen ulkopuolella, sillä se tuo paljon uusia ulottuvuuksia esimerkiksi robotiikkaan, lääketieteeseen ja joustavan elektroniikan tutkimukseen ja kehittämiseen.
Tutkijana työskentelevä tohtori Hang Zhang aloitti Aalto-yliopistolla vuonna 2017, ja nykyisin hän johtaa omaa Life-Inspired Soft Materials -tutkimusryhmäänsä. Zhang on alusta alkaen työskennellyt niin sanotun pehmeän aineen parissa – eli käytännössä kaiken sellaisen mikä ei ole metallia, kiveä tai muuta kovaa materiaalia. Hän on erityisesti kiinnostunut kiinteän ja nestemäisen aineen yhdistelmistä eli hydrogeeleistä, ja Zhang tutkiikin miten niitä voidaan käyttää eri mittakaavoissa jo nanometreistä lähtien.
”Elävät järjestelmät, kuten kasvit tai mikroskooppiset bakteerit ovat uskomaton inspiraation lähde, koska niillä on monia kiinnostavia ominaisuuksia: esimerkiksi itsesäätely, lämpöenergian tehokas häivyttäminen ja kyky sopeutua ympäristöön”, Zhang sanoo.
Zhangille on torstaina myönnetty 1,5 miljoonaan euron arvoinen Euroopan tutkimusneuvosto ERC:n Starting Grant -tutkimusrahoitus viiden vuoden ajaksi. Sen turvin hän perustaa DIMENSION-nimisen projektin, jonka tavoitteena on tehdä läpimurto pehmeiden materiaalien tutkimuksessa luomalla hydrogeeleihin fysikaalisia takaisinkytkentäsilmukoita, joita voidaan soveltaa yksi-, kaksi- ja kolmiulotteisissa geometrioissa.
”ERC-rahoitus auttaa minua perehtymään syvemmin näiden monimutkaisten takaisinkytkentäsilmukoiden toimintaan hydrogeeleissä. Sitä ei ole aiemmin juurikaan tutkittu”, Zhang sanoo.
Rahoituksen avulla Zhang tutkimusryhmineen hyödyntää takaisinkytkentäjärjestelmien avulla hallinnoitavaa lasersädettä uusien materiaalien kehittämiseen hydrogeelistä. Tarkoitus on saada hydrogeelejä havaitsemaan ulkoisia ärsykkeitä ja vastaamaan niihin sopivalla tavalla. Ryhmän ainutlaatuinen keksintö on hydrogeelin sopeutuvuus moniin ulottuvuuksiin.
”Tähän asti hydrogeelien toiminta on rajoittunut vain tiettyihin geometrisiin ulottuvuuksiin, eivätkä ne siitä johtuen ole olleet yhtä helposti säädettäviä. Projektimme kehittää takaisinkytkentäjärjestelmiä, jotka toimivat yksi-, kaksi- ja kolmiulotteisesti. Tämä mahdollistaa aiempaa tarkemman hienosäädön ja sopeutumisen”, Zhang sanoo.
Zhangin mukaan DIMENSION-projekti tulee tarjoamaan täysin uusia keinoja rakentaa takaisinkytkentäjärjestelmiä pehmeissä materiaaleissa. Niiden avulla tutkijat ja insinöörit voivat tulevaisuudessa luoda uudenlaisia materiaaleja, jotka ovat parempia sopeutumaan ympäristöönsä, säätelevät itseään tehokkaammin ja kykenevät monimutkaisempiin toimintoihin kuin aiemmat materiaalit.
Tutkimuksen sovellusmahdollisuudet ovat paljon pelkkää kemiaa ja fysiikkaa laajempia. Esimerkiksi lääketiede, robotiikka ja joustavan elektroniikan tutkimus voivat hyödyntää Zhangin tutkimusryhmän tuloksia uusia materiaaleja rakentaessaan.
”Näiden mallijärjestelmien toteuttaminen auttaa meitä saamaan syvällisempää tietoa monimutkaisen takaisinkytkentäohjauksen toteuttamisesta pehmeissä materiaaleissa ja ottamaan askeleen eteenpäin kohti synteettisten materiaalien suurinta haastetta, eli luoda aidosti elämän inspiroimia, dissipatiivisia, itsesääteleviä ja adaptiivisia toimintoja”, Zhang sanoo.
Myös peliteorian tutkimukseen apuraha
Aalto-yliopiston kauppakorkeakoulun taloustieteen apulaisprofessori Daniel Hauser on myös saanut 1,5 miljoonan euron arvoisen ERC Starting Grant -rahoituksen.
Hauser työskentelee peliteorian ja tiedon taloustieteen parissa. Hänen työnsä keskittyy ensisijaisesti tiedon virheelliseen määrittelyyn ja sen merkitykseen taloudellisessa päätöksenteossa. Yleisesti peliteoria keskittyy kuitenkin tilanteisiin, joissa yksilöt tulkitsevat tietoa – ainakin jossakin mielessä – oikein.
”Tutkimuksessani kehitän välineitä ja tekniikoita, joilla näitä tiedonkäsittelyn harhoja voidaan systemaattisesti ottaa mukaan ja tutkia taloudellisissa malleissa ja analyyseissa”, Daniel Hauser kertoo.
Lisää Hauserin tutkimusaiheesta täällä.
Euroopan tutkimusneuvosto ERC myöntää rahoitusta huippututkijoille korkeatasoiseen ja uraauurtavaan tutkimukseen. ERC Starting Grantin voi saada erittäin lupaava nuori tutkija, jonka tohtorintutkinnosta on kulunut 2–7 vuotta.
Päivitys 5.9.2024: Tarkennettu tiedotteeseen, että kyse on tutkimusrahoituksesta, ei apurahasta.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Hang Zhang
Tutkija, Aalto-yliopisto
hang.zhang@aalto.fi
p. +358 50 433 2442
Daniel Hauser
Apulaisprofessori, Aalto-yliopisto
daniel.hauser@aalto.fi
p. +358 50 324 9311
Kuvat
Linkit
Tietoa julkaisijasta
Aalto-yliopistossa tiede ja taide kohtaavat tekniikan ja talouden. Rakennamme kestävää tulevaisuutta saavuttamalla läpimurtoja avainalueillamme ja niiden yhtymäkohdissa. Samalla innostamme tulevaisuuden muutoksentekijöitä ja luomme ratkaisuja maailman suuriin haasteisiin. Yliopistoyhteisöömme kuuluu noin 13 000 opiskelijaa ja yli 4 500 työntekijää, joista 400 on professoreita. Kampuksemme sijaitsee Espoon Otaniemessä.
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 Aalto-yliopisto
Aalto-yliopiston rahastojen sijoitustoiminnan tuotto 7,9 prosenttia alkuvuonna5.9.2024 15:50:00 EEST | Tiedote
Yliopiston rahastoista tänä vuonna 41 miljoonaa euroa tutkimukseen ja opetukseen.
Kutsu: Avarra ajatteluasi uuden tiedon äärellä Marsiossa Aalto-yliopiston kampuksella4.9.2024 09:47:00 EEST | Tiedote
Tutkimus laajentaa jatkuvasti ymmärrystämme siitä, mikä on mahdollista. Torstaina 6. syyskuuta avautuvat Mahdottoman tekijät -näyttelyt tarjoavat kiinnostavan läpileikkauksen Aalto-yliopiston tutkimukseen ja innovaatioihin kampuksen uudessa kohtaamispaikassa Marsiossa, Espoossa.
Aalto-yliopiston rehtori Ilkka Niemelä kutsuu työnantajat mukaan rakentamaan kansainvälistä Suomea: ”Yhdistetään jokainen opiskelija suomalaiseen työelämään”3.9.2024 13:30:00 EEST | Tiedote
Aalto-yliopisto haluaa yhdessä työnantajien kanssa edistää sitä, että Suomen kipeästi tarvitsemat kansainväliset osaajat juurtuvat maahamme. Aalto kutsuu työnantajat esimerkiksi mentoroimaan opiskelijoita, etsimään tekijöitä opinnäyteprojekteille ja antamaan opiskelijoille haasteita ratkottaviksi kurssitöiden muodossa.
Suomen ensimmäisen satelliitin avaruusmatka päättyy2.9.2024 11:15:00 EEST | Tiedote
Seitsemän vuotta Maata kiertänyt Suomen avaruusrekisterin ensimmäinen satelliitti Aalto-1 lentää tänään maanantaina viimeisen kerran Suomen yli ja palaa ilmakehään. Opiskelijoiden ja tutkijoiden rakentama Aalto-1 aloitti Suomessa uuden avaruusajan, sanoo projektia vetänyt professori Jaan Praks.
Tutkimus: Ihmisen älykkyys vaikuttaa tietokoneen sujuvaan käyttöön luultua enemmän2.9.2024 08:45:00 EEST | Tiedote
Tulos on tärkeä digitaalisen yhdenvertaisuuden kannalta, koska arkielämän käyttöliittymistä on tullut yllättävän monimutkaisia käyttää, sanoo tutkimusta vetänyt professori Antti Oulasvirta.
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