Nimitysuutiset - Tampereen teknillinen yliopisto

Luonnosta inspiraatiota pehmeiden robottien kehitykseen

Kesällä TTY:n systeemitekniikan laitoksella Assistant Professorina aloittanut Veikko Sariola on kiinnostunut selvittämään, miten luonnosta voisi ottaa oppia robotiikkaan. Mallia voi katsoa vaikka tursaista tai gekon jalkakarvoista.

Hiljattain TTY:lla aloittaneen Assistant Professor Veikko Sariolan professuurin alana ovat biomikrosysteemit solu- ja kudosteknologioissa.

– Pyrin tutkimuksessani TTY:lla tuomaan robotiikkaa ja solu- ja kudosteknologiaa lähemmäksi toisiaan. Robotit tulevat näyttämään yhä enenevissä määrin eläimiltä, lainaten luonnon parhaat ideat materiaaleista, rakenteista ja älystä. Toisaalta taas soluja voidaan ymmärtää ja ohjata samankaltaisilla menetelmillä, joilla ohjaamme robotteja. Tekoäly tulee mullistamaan solu- ja kudosteknologiat, kun opimme mallintamaan, ennustamaan ja ohjaamaan solujen käyttäytymistä eri olosuhteissa, Sariola kertoo.

– Tuon TTY:lle poikkitieteellistä osaamista sähkötekniikan, bio- ja lääketieteen, säätötekniikan ja materiaalitieteen rajapinnassa. Erityisesti mikrovalmistus-, mittaus- ja säätötekniikat ovat erityisosaamistani. Alkavana lukuvuonna opetan mikrosysteemien, mikroaktuaattoreiden ja mikrofluidistiikan kursseja.

KUKA?
Veikko Tapani Sariola (s. 1982 Helsingissä)

Tärkeimmät tutkinnot:

  • Diplomi-insinööri 2007, TKK
  • Tekniikan tohtori 2012, Aalto-yliopisto
     

Tärkeimmät työtehtävät:

  • Vieraileva tutkija, Carnegie Mellon University, Yhdysvallat, 2013–2015
  • Tutkijatohtori, Aalto-yliopisto, Automaatio- ja systeemitekniikan laitos, 2012–2016
  • Tutkijaopiskelija, Aalto-yliopisto, Automaatio- ja systeemitekniikan laitos, 2007–2012
  • Tutkimusapulainen, TKK, Systeemitekniikan laboratorio, 2004–2007
  • Ohjelmistosuunnittelija, 1999–2003
     

Perhe ja harrastukset: Perheeseen kuuluu vaimo ja kolme pientä lasta. Vapaa-aika kuluu lukemalla.

Ketterä kuin tursas, luja kuin simpukka

Professuurin lisäksi Veikko Sariola aloittaa syksyllä myös viisivuotisen kauden akatemiatutkijana.

– Aiheenani ovat bioinspiroituneet materiaalit ja anturit pehmoroboteissa. Näiden robottien tulevaisuuden sovellukset ovat lääketieteessä, Sariola sanoo.

Pehmorobotit ovat robotteja, jotka nimensä mukaan rakennetaan kumin kaltaisista pehmeistä materiaaleista – samaan tapaan kuin eläimetkin koostuvat pehmeästä kudoksesta. Pehmeinä ne ovat turvallisia eivätkä aiheuta vahinkoa ihmiselle esimerkiksi kirurgiassa, implanteissa tai proteeseissa käytettyinä. Luonto tarjoaa tutkijoille loputtomasti inspiraatiota niin materiaalien kopioimiseen molekyylitasolla kuin makroskooppisten rakenteidenkin matkimiseenkin.

– Esimerkiksi tursaissa ei juuri ole kovia osia ja sen seurauksena ne pystyvät ujuttautumaan pienistäkin raoista. Miten saisimme kopioitua tällaisia ominaisuuksia robottikirurgiin? Tai kosteissa oloissa, kuten vedessä tai ihmisen kehossa, useimmat liimat eivät tartu alkuunsakaan. Simpukka kuitenkin kykenee liimautumaan tiukasti esimerkiksi laivojen pohjiin. Miten tätä ominaisuutta voisi jäljitellä?

Aiemmin urallaan Sariola on tutkinut muun muassa pintajännitysilmiöitä mikrosysteemien kokoonpanossa sekä gekon jalkakarvojen inspiroimia liimapintoja.

– Gekon jalkakarvoissa on erikoinen, puumainen rakenne. Elektronimikroskoopilla katsottuna ne näyttävät aivan metsältä. Tämän rakenteen ansiosta gekko pystyy liikkumaan helposti seinillä tai vaikka roikkumaan katosta pää alaspäin. Tutkijoita tällainen rakenne kiinnostaa, sillä sen inspiroimana voidaan kehittää materiaaleja, jotka tarttuvat pintoihin lujasti, mutta tarvittaessa myös irtoavat helposti. Tällaiselle olisi käyttöä vaikkapa seinää kiipeävässä tai esineitä poimivassa robotissa.

Monista luonnon kiinnostavista ilmiöistä tiedetään jo paljon, mutta kaupallisia sovelluksia on vasta vähän. Veikko Sariolan mukaan TTY on hyvä paikka kehitellä uutta.

– Pidän TTY:n rennosta ilmapiiristä ja matalasta hierarkiasta, jotka mahdollistavat uusien ideoiden ja yhteistyökuvioiden synnyn. Myös tutkimustulosten kaupallistaminen on TTY:lla esimerkillisellä tasolla.

Uutisen jättäjä: Sanna Kähkönen
Asiasanat: opiskelu ja opetus, tiede ja tutkimus, työssä tty:llä, tietoa tty:stä