Vierekkäisiä latuja – muotoilija ja materiaalitutkija taikovat kimmeltäviä värejä puusta

Lapsena Noora Yau oli hulluna kaikkeen kimaltavaan ja ihmetteli, miksi kaupan vesivärit, ne kultaisetkin, näyttivät aina niin vaimeilta.

Se, mitä värejä näemme, on aivojen tulkinta silmiin osuneista valon aallonpituuksista.

Suurin osa aineista sisältää pigmenttejä tai muita väriaineita, jotka heijastavat osan aallonpituuksista ja imevät lopun valosta itseensä. Heijastuminen tapahtuu satunnaisesti kaikkiin suuntiin, mikä tekee väreistä meille mattamaisia ja kiillottomia. 

Monet luonnon koreimmat värit syntyvät kuitenkin ilman pigmenttejä. Perhosen siipiä, riikinkukon höyheniä ja kovakuoriaisen selkää peittää erityinen nanorakenne, joka luo hehkuvat sävyt ja saa ne välkkymään auringossa.

Tuosta rakenteesta Noora Yau ja Konrad Klockars tekevät Aalto-yliopistossa omaa, puista versiotaan.

Aihe kolahti

Yhteistyö olisi tuskin alkanut ilman onnekasta epäonnistumista ja paria sopivaa sattumaa.

”Hakiessani opiskelemaan ykköskohteeni Aallossa oli teknillinen fysiikka”, Klockars kertoo.

”Nyt ajattelen, että onneksi en päässyt – matemaattiset taitoni eivät ehkä olleet ihan sinne vaadittavaa huipputasoa. Ja kakkosvaihtoehto biotuotetekniikka osoittautui paljon kiinnostavammaksi kuin osasin odottaa.”

Noora Yau taas oli tullut maisteriopinnoissaan pisteeseen, jossa koki vain suunnittelevansa itselleen siistejä mutta maailman kannalta turhia juttuja. Sitten teollisen muotoilun kurssilla piti tehdä tutkielma uudesta materiaalista. 

Aiheiden joukossa oli rakenteellinen väri.

”Se kolahti, vaikka tiesin vain, että se liittyi jotenkin perhosen siipiin. Törmäsin myös sapphirina-nimiseen hankajalkaiseen, pienenpieneen äyriäiseen, jossa on uskomattoman voimakas efekti: yhdestä kulmasta katsottuna se voi olla täysin läpinäkyvä ja toisesta mielettömän kirkas sininen, kuin pieni jalokivi. Muistin taas, miten lapsena pohdin kimalluksen syntyä, ja aihe alkoi kiinnostaa enemmän kuin olin uskonutkaan.”

Yau tarvitsi työhönsä apua. Hän löysi tiensä uusiin biomateriaaleihin erikoistuneen professori Orlando Rojasin luo, joka toivotti Yaun tervetulleeksi laboratorioon.

Ensimmäisen puolen vuoden aikana Yau kahlasi läpi ison läjän tutkimusartikkeleita, panikoi ja saavutti pieniä, uskoa valavia edistysaskeleita yhdessä tutkijatohtori Maryam Borghein kanssa.

Sitten kiinnostavaa diplomityöaihetta etsinyt Klockars otti yhteyttä Orlando Rojasiin.

”Aihe kuulosti siistiltä, ja tilaisuus päästä tekemään isompaan kokonaisuuteen liittyvää juttua yhdessä muotoilijan kanssa oli houkutteleva.”

Uusiutuvaa hohtoa

Ihminen näkee valoa noin 400:n ja 700 nanometrin välisellä aallonpituusalueella. Lyhyimmät aallonpituudet havaitsemme violettina ja sitten sinisenä, vihreänä, keltaisena, oranssina ja punaisena. Yleensä näkemämme väri on useiden aallonpituuksien yhdistelmä.

Rakenteellisen värin nanorakenne kuitenkin läpäisee kaikki valon aallonpituudet yhtä ainoaa lukuun ottamatta. Tuo aallonpituus heijastuu voimakkaasti yhteen suuntaan, aivan kuin peilistä, ja siksi rakenteellinen väri on niin kirkas ja voimakas. 

Rakenteellinen väri voi myös vaihdella eri suunnista, sillä katselukulma määrittää, mikä aallonpituus silmiin heijastuu. Joistain suunnista se voi olla ihmissilmälle näkymätöntä UV- tai infrapunavaloa, jolloin pinta muuttuu täysin läpinäkyväksi – eli väri ikään kuin katoaa kokonaan.

Ihminen oppi tekemään rakenteellisia värejä jo 1950-luvulla. Säihkyvissä efektiväreissä ja hologrammeissa on kuitenkin usein muovia ja metalleja, joista monet sisältävät lyijyä tai muita myrkyllisiä aineita.

Yau ja Klockars tekevät rakenteellista väriä nanoselluloosasta. Sitä saadaan, kun puun sisältämän selluloosan pitkät kuidut pilkotaan nanomittaan. Yksi nanometri on millimetrin miljoonasosa.

Nanoselluloosa on myrkytöntä, ympäristöystävällistä ja uusiutuvaa, ja sitä käytetään esimerkiksi lääketieteen sovelluksissa ja komposiittimateriaaleissa. Se muodostaa myös rakenteellisen värin antavan nanorakenteen – jos tietää, miten sitä pitää käsitellä.

Yau ja Klockars ovat kokeilleet väriään niin metallilla, muovilla, puulla kuin kankaallakin. Työ on herättänyt ihastusta Slush-tapahtumassa Helsingissä ja Dutch Design Weekillä Eindhovenissa, josta sisustussuunnittelun ammattilaismedia FRAME nosti sen kiinnostavimpien biomateriaali-innovaatioiden listalleen.

Muotoilun ja materiaalitutkimuksen yhdistäminen on Yaun mukaan kovaa huutoa, mutta kaksikon tapa tehdä sitä on poikkeuksellinen.

”Usein materiaalitutkija tekee työnsä ja antaa sen muotoilijalle, joka lähtee sitten tekemään omaa osuuttaan. Meillä molemmilla on toki omat vahvuutemme, mutta kehitämme tätä koko ajan tiiviisti yhdessä. Emme hiihdä omia kierroksiamme vaan kuljemme vierekkäisiä latuja.”

Molemmat kehuvat hyvää henkilökemiaa, jonka ansiosta ideoiden pallottelu on luontevaa ja tyhmiä kysymyksiä uskaltaa kysyä tarpeeksi monta kertaa.

Nöyrää luksusta

Parin vuoden materiaalikokeilujen jälkeen Yau ja Klockars päättivät keskittyä puuhun. Se tuntui oikealta, sillä tavoitteena oli todellinen hyvismateriaali, joka on niin ympäristöystävällinen kuin vain mahdollista.

”Huomasimme myös, että rakenteellinen väri näytti supersiistiltä puun päällä”, Klockars sanoo.

Puu on arvokas ja ylellinenkin materiaali, mutta nöyrällä, vakaalla, maanläheisellä tavalla. Miten puu ja ihmisten suhtautuminen muuttuu, kun se saa pinnalleen väriä ja hohtoa?

Noora Yau nauraa, että moni jakaa hänen kimallerakkautensa, vaikkei sitä tunnusta.

”Puun mukanaolo tekee heti hohdosta erilaista. Moni raavas mieskin on ihaillut väriä, koska se on tehty puulle puusta.”

Tänä vuonna Yau ja Klockars ovat ahkeroineet muun muassa suuren puisen seinäpaneelin kimpussa. Sen tarkoituksena on näyttää, miten värin eri puolia voi käytännössä hyödyntää muotoilussa.

Työ oli mukana Helsinki Design Weekin Designs for a Cooler Planet -näyttelyssä, joka esittelee YK:n kestävän kehityksen tavoitteisiin liittyviä hankkeita. Tulevaisuudessa kaksikko haluaisi nähdä hohtavaa, uusiutuvaa ja hiiltä varastoivaa puuta esimerkiksi huonekaluissa ja julkisissa vau-arkkitehtuuria edustavissa rakennuksissa.

”Uuden design- ja arkkitehtuurimuseon tiimi voisi olla meihin yhteydessä”, Noora Yau ehdottaa.

”Olisi hienoa löytää suomalaisella tutkimuksella puulle uusia käyttötapoja. Samalla toivon, että poikkitieteellisen yhteistyön merkitys ymmärrettäisiin muotoilussa entistä paremmin ja sitä myös opetettaisiin nykyistä enemmän. Me saamme niin paljon enemmän aikaan, kun ei tarvitse itse ottaa haltuun ihan kaikkea.”

Teksti: Minna Hölttä. Kuva: Jaakko Kahilaniemi.

Artikkeli on julkaistu Aalto University Magazinen numerossa 27 lokakuussa 2020.