3/2018

Venyvä elektroniikka mukautuu ihoon ja sulautuu vaatteeseen

Hyvästi kankeat aktiivisuusrannekkeet ja älykellot! Pian tulevat kantajansa elintoimintoja ja suorituskykyä monitoroivat joustokalvot, jotka tuntuvat iholla... noh, huomaamattomilta.

Matti Mäntysalo

 

Professori Matti Mäntysalo johtaa TTY:n painettavan elektroniikan tutkimusryhmää.

 

MIKÄ? Elastronics

  • Kaksivuotinen 2,5 miljoonan euron tutkimushanke, jossa kehitetään venyvää elektroniikkaa.
  • Sovellusaloina ovat terveydenhuolto ja liikunta.
  • Tutkimuskumppanina on Teknologian tutkimuskeskus VTT.
  • Business Finlandin rahoittama Co-innovation -hanke, jossa uutta tutkimustietoa siirretään nopeasti yritysten liiketoiminnan kehittämiseen ja vauhdittamaan uusien suomalaisten vientituotteiden syntyä.
  • Mukana ovat lääkintälaitteita kehittävä Nexstim, potilasmonitorointiin erikoistunut GE Healthcare sekä rannetietokoneita ja sykemittareita valmistava Suunto. Muut yrityspartnerit ovat Inkron, Screentec, Flexbright ja Forciot.
 

Tampereen teknillisessä yliopistossa ryhdyttiin tänä syksynä kehittämään venyvää elektroniikkaa. Kaksivuotisen hankkeen nimi on pieni sanaleikki: Elastronics. Se on yhdistelmä sanoista elastic ja electronics.

– Käytämme termiä venyvä elektroniikka, yleisesti puhutaan myös joustavasta ja puettavasta elektroniikasta. Tulevaisuudessa tällaisia kalvomaisia älylaitteita kiinnitetään iholle ja sulautetaan eri materiaaleihin, selvittää tutkimushankkeen johtaja, professori Matti Mäntysalo TTY:ltä.

Puettavalle ja venyvälle elektroniikalle povataan merkittävää globaalia kasvupotentiaalia. Pohjaa arvioille antaa esimerkiksi älykellojen ja aktiivisuusrannekkeiden myynti, joka ylitti yli sadan miljoonan kappaleen rajan vuonna 2017.

Kuhina aiheen parissa onkin kova. Maailmassa julkaistaan Mäntysalon mukaan vuosittain 500–600 puettavaa elektroniikkaa käsittelevää tieteellistä artikkelia, mutta kaupallistamisen asteelle tutkimustieto ei ole vielä yltänyt.

– Venyvän elektroniikan kuluttajasovellukset sisältävät niin isoja teknisiä vaatimuksia ja käyttövarmuuteen liittyviä haasteita, että niiden ratkaisemisessa ollaan vasta puolitiessä, Mäntysalo sanoo.

Suurin tutkimushaaste on löytää uusia, soveltuvia materiaaleja. Lisäksi on ratkaistava, miten hiuksenhienolle kalvomaiselle tuotteelle voidaan pakata monenlaista teknologiaa ja miten tiedonsiirto onnistuu olemattoman kokoisesta sirusta esimerkiksi matkapuhelimeen.

Posken pehmeää elektroniikkaa

Venyvän elektroniikan avulla on mahdollista valmistaa uudenlaisia älyvaatteita ja iholle kiinnitettäviä älylaastareita.

– Jos elektroniikka olisi jopa pehmeämpää kuin iho, se ei rajoittaisi liikkumista ja tuntuisi miellyttävältä käyttää. Tekstiileihin sulautettuna se mittaisi elintoimintojamme eri oloissa. Hihassa voisi olla vaikkapa pieni näyttö viesteille, Mäntysalo visioi.

Terveydenhuollossa elintoimintoja valvovat kalvot keventäisivät hoitorutiineja. Potilaan ei tarvitsisi olla kytkettynä monimutkaisiin laitteisiin ja silti häntä voitaisiin monitoroida monipuolisesti.

Uusi Tampereen yliopisto yhdistää

Venyvä elektroniikka

 

Puettavalle ja venyvälle elektroniikalle povataan merkittävää globaalia kasvupotentiaalia.

 

Mäntysalon johtaman painettavan elektroniikan tutkimusryhmän lisäksi TTY:ltä löytyy runsaasti venyvän elektroniikan kehittämisessä tarvittavaa osaamista. Mäntysalon ryhmällä on yhteisiä projekteja myös Tampereen yliopiston lääketieteen teknologian tutkimuksen kanssa.

– Tampereella on paljon mahdollisuuksia ja voimme saavuttaa alalla kansainvälistä jalansijaa kokoamalla ja jäsentämällä osaamistamme, hän sanoo.

Mahdollisuus yhdistää asiantuntemusta paranee entisestään, sillä ensi vuoden alussa aloittavassa Tampereen yliopistossa on uusi lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunta.

Laadukas tutkimusinfra lisää vetovoimaa

TTY on investoinut viime vuosina merkittävästi painettavan elektroniikan tutkimusvälineistöön. Uusin hankinta on äärimmäisen tarkka mustesuihkutulostin.

– Hyvällä infralla pysymme mukana kovassa nosteessa olevassa painettavan elektroniikan tutkimuksessa. Samalla pystymme tukemaan suomalaisen elektroniikkatoimialan uudistumista, TTY:n painettavan elektroniikan tutkimusryhmää johtava professori Matti Mäntysalo sanoo.

Ranskalaisvalmisteisella huipputulostimella voi tulostaa funktionaalisia eli toiminnallisia, kerroksellisia ja sähköisesti johtavia materiaaleja. Monikäyttöisellä laitteella voi tehdä nopeita materiaalikokeita, mutta tulostinpäätä vaihtamalla laite taipuu myös vaativiin teollisuuden testauksiin.

– Laadukas infra vahvistaa tutkimus- ja kehittämispalvelujamme ja nostaa asemaamme akateemisessa maailmassa. Kokeellisissa ja materiaali-intensiivisissä tutkimuksissa olemme entistä kiinnostavampi kumppani myös kansainvälisesti, Mäntysalo sanoo.

 

Teksti: Päivi Eskelinen
Kuvat. Mika Kanerva

 
Kerro kaverille
Avoimuus edistää tiedettä ja helpottaa tutkijan elämää
Avoimuus edistää tiedettä ja helpottaa tutkijan elämää
3/2018
Avoimuus edistää tiedettä ja helpottaa tutkijan elämää
Alkaako tästä solututkimuksen murros?
Alkaako tästä solututkimuksen murros?
3/2018
Alkaako tästä solututkimuksen murros?
Vahvasta yritysyhteistyöstä vielä vahvempaa
Vahvasta yritysyhteistyöstä vielä vahvempaa
3/2018
Vahvasta yritysyhteistyöstä vielä vahvempaa
Rohkeasti uuteen
Rohkeasti uuteen
3/2018
Rohkeasti uuteen
Lähikuvassa: provosti Jarmo Takala
Lähikuvassa: provosti Jarmo Takala
3/2018
Lähikuvassa: provosti Jarmo Takala
Logiikan tutkimusta syvällisestä teoriasta rautaan saakka
Logiikan tutkimusta syvällisestä teoriasta rautaan saakka
3/2018
Logiikan tutkimusta syvällisestä teoriasta rautaan saakka
Pörssi ja pelit Marie Curie -tutkijoiden aiheina
Pörssi ja pelit Marie Curie -tutkijoiden aiheina
3/2018
Pörssi ja pelit Marie Curie -tutkijoiden aiheina
Hyvä lehti kertoo tieteestä kiinnostavasti ja ihmisläheisesti
Hyvä lehti kertoo tieteestä kiinnostavasti ja ihmisläheisesti
3/2018
Hyvä lehti kertoo tieteestä kiinnostavasti ja ihmisläheisesti

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