English issues
4/2016

Pian laiva ei enää jäädy

Tulkoon vaan silmitön talvi! TTY:n kaksivuotinen Rollips-tutkimus päättyy keväällä, ja ennen sitä projektissa kehitettyjä jäätä hylkiviä laminaatteja on tarkoitus testata aidoissa talviolosuhteissa junissa ja laivoissa.

Heli Koivuluoto

 

– Jäätymistutkimuksemme starttasi tuulimyllyjen parissa vuonna 2013. Tämänhetkisessä projektissa olemme kehittäneet helposti kiinnitettävän, jäätä hylkivän laminaattiratkaisun, joka sopii esimerkiksi liikenteeseen, sanoo Heli Koivuluoto.

 

MIKÄ? ROLLIPS-projekti

  • Roll-to-roll fabrication of advanced slippery liquid-infused porous surfaces for anti-icing applications
  • Kesto: 1.1.2015–30.4.2017
  • Rahoittaja: Tekes, Arktiset meret -ohjelma
  • Tavoite: Jäätymistä estävien pintaratkaisujen kehittäminen sekä laminaattien suunnitteleminen, valmistaminen rullalta rullalle -menetelmällä ja testaaminen kenttäkokeilla.
  • Yrityskumppanit: VR-Yhtymä Oy, nanoteknologiaa hyödyntäviin pinnoitusteknologioihin erikoistunut Beneq Oy, metsäteollisuusyritys Stora Enso Oyj, tarralaminaattien valmistaja UPM Raflatac Oy, teollisuuskemikaalien valmistaja CH-Polymers Oy ja arktiseen meriteknologiaan ja laivanrakennukseen erikoistunut Arctech Helsinki Shipyard Oy.
  • Tutkimuskumppani: SP Technical Research Institute of Sweden.
 

Jäätymistutkimuksen kylmä sydän on TTY:n kampuksella sijaitseva pakkashuone ja sen jäätävä tuulitunneli.

– Siellä jään kertymistä erilaisille pinnoille tutkitaan olosuhteissa, jotka on simuloitu mahdollisimman tarkoin ulkoilmaa vastaaviksi. Lisäksi tutkimuksessa mitataan erilaisten jäätyyppien tarttumista materiaalien pintaan, kertoo yliopistotutkija Heli Koivuluoto pinnoitustekniikan tutkimusryhmästä materiaaliopin laitokselta.

Viime aikoina tuulitunnelia on hyödynnetty Rollips-projektissa, missä on tutkittu, kehitetty ja optimoitu jäätymättömiä pintoja.

– Tuloksena on helposti kiinnitettävä, jäätä hylkivä laminaattikalvo, joka on toteutettu SLIPS-tekniikalla eli täyttämällä huokoinen pohjamateriaali voitelevalla nesteellä.

– Kenttätestit on aloitettu, ja kevääseen mennessä saamme tuloksia juna- ja meriliikenteestä. Jos kerran kiinnitetty kalvo ratkaisee jäätymisongelman vaikka koko talvikaudeksi kerrallaan, se on jo suuri apu.

Monitieteisessä projektissa on mukana myös TTY:n fysiikan laitos, jonka aerosolifysiikan tutkimusryhmä on keskittynyt projektissa erilaisiin pintakäsittelymenetelmiin. Pintoja on valmistettu rullalta rullalle -menetelmällä sekä TTY:n paperinjalostus- ja pakkaustekniikan laitoksella että yrityksissä.

Samanlaisia ratkaisuja voi mahdollisesti hyödyntää myös puhtaana pysyvissä tai matalakitkaisissa pinnoissa.

Ongelmia arktisesta merenkulusta jäähdytyslaitteisiin

Jäätymisongelma koettelee ihmisiä, koneita ja rakenteita esimerkiksi ilmailussa, merenkulussa ja logistiikassa, rakennuksissa, tuulivoimaloissa, lämmönvaihtimissa, kylmälaitteissa, antenneissa ja tutkissa.

– Jään kertyminen tai sen poistaminen aiheuttaa laiterikkoja, käyttökatkoja, toiminta- ja tehohäiriöitä ja lisää ylläpitokustannuksia. Jää vaarantaa myös vaikeissa olosuhteissa työskentelevien turvallisuuden.

Nykyiset menetelmät jään kertymisen estämiseksi ja sen poistamiseksi ovat riittämättömiä, kuluttavat energiaa ja vaativat jatkuvaa huoltoa.

Jäätymistutkimus jatkuu

Kalvomaisilla SLIPS-pinnoilla on saatu jäätymistutkimuksissa parhaat tulokset, ja ne soveltuvat myös suurille pinnoille. TTY:llä on tutkittu jäätymisen estoon myös muita pintaratkaisuja, kuten teräs- ja alumiinirakenteisiin, soveltuvia ratkaisuja.

– Yksi potentiaalinen vaihtoehto näyttää olevan terminen ruiskutus. Siinä muovimainen pinta tehdään kappaleeseen liekkiruiskutusmenetelmällä jo valmistusvaiheessa, jolloin pinnat ovat paksumpia ja kestävät kulutusta paremmin. Myös superhydrofobisiin eli hyvin vettä hylkiviin pintoihin jää tarttuu huonosti, mutta pitkäaikaisessa käytössä ne eivät ole kovin kestäviä.

– Jos Rollips-projektin nykyisillä kumppaneilla on kiinnostusta jalostaa tutkimustuloksia eteenpäin, olemme mielellämme mukana jatkohankkeessa. Lisäksi toivon, että pääsisimme kokeilemaan myös, miten jäätymättömät kalvot toimivat pohjoisen olosuhteissa erilaisissa rakenteissa mastoissa ja tutkissa, sanoo Koivuluoto.

Joka tapauksessa jäätymistutkimus TTY:llä jatkuu, sillä kolmelle uudelle väitöstutkimukselle on jo varmistunut rahoitus.

Teksti: Kati Vastamäki
Kuva: Mika Kanerva

 
Kerro kaverille
Puusta pipaksi ja paidaksi
Puusta pipaksi ja paidaksi
4/2016
4/2016
Puusta pipaksi ja paidaksi
Kokeilemalla kohti kiertotaloutta
Kokeilemalla kohti kiertotaloutta
4/2016
4/2016
Kokeilemalla kohti kiertotaloutta
Kannattaako uutta rakentaa?
Kannattaako uutta rakentaa?
4/2016
4/2016
Kannattaako uutta rakentaa?
Aurinkovoiman vallankumous on alkamassa
Aurinkovoiman vallankumous on alkamassa
4/2016
4/2016
Aurinkovoiman vallankumous on alkamassa
Virtuaaliteknologia innostaa pelillistämisen professoria
Virtuaaliteknologia innostaa pelillistämisen professoria
4/2016
4/2016
Virtuaaliteknologia innostaa pelillistämisen professoria
Ihmisenä tasavertainen, opettajana osaavampi
Ihmisenä tasavertainen, opettajana osaavampi
4/2016
4/2016
Ihmisenä tasavertainen, opettajana osaavampi
TTY varasi fi-domainin Suomen käyttöön
TTY varasi fi-domainin Suomen käyttöön
4/2016
4/2016
TTY varasi fi-domainin Suomen käyttöön
TTY rakentaa kansainvälisiä kumppanuuksia
TTY rakentaa kansainvälisiä kumppanuuksia
4/2016
4/2016
TTY rakentaa kansainvälisiä kumppanuuksia
Timanteilla tehoa hiokemassan valmistukseen
Timanteilla tehoa hiokemassan valmistukseen
4/2016
4/2016
Timanteilla tehoa hiokemassan valmistukseen
Kuitujen mittaaminen on nyt entistä helpompaa ja nopeampaa
Kuitujen mittaaminen on nyt entistä helpompaa ja nopeampaa
4/2016
4/2016
Kuitujen mittaaminen on nyt entistä helpompaa ja nopeampaa
Some pitää ajan hermolla
Some pitää ajan hermolla
4/2016
4/2016
Some pitää ajan hermolla
Tieteen päivillä puhutaan hyvästä elämästä ja teknologian rajoista
Tieteen päivillä puhutaan hyvästä elämästä ja teknologian rajoista
4/2016
4/2016
Tieteen päivillä puhutaan hyvästä elämästä ja teknologian rajoista

Tampereen teknillinen yliopisto on teknologisen kehityksen tiennäyttäjä sekä tutkimusmaailman ja elinkeinoelämän yhteistyökumppani. Yliopistosta valmistuu haluttuja osaajia yhteiskunnan eri aloille.

Käyntiosoite:
Korkeakoulunkatu 10,
33720 Tampere

Postiosoite:
PL 527, 33101 Tampere

Puhelinvaihde:
03 311 511
ma–pe kello 8–16.15
kesällä ma–pe 8–15.45

Virallinen sähköpostiosoite:
tty.asiointi@tut.fi