Muotoilun laitos

Projektin tulokset kootaan takeiksi

Sun-powered Textiles -projektin takeissa aurinkokennotekstiilitutkimuksen tulokset ovat hypisteltävissä. Soveltavan ja monitieteisen tutkimuksen aihetta on tarkasteltu monelta kulmalta, siksi myös tuloksia on saatu viljalti. Tutkimustulosten esittelyn lisäksi esittelytakkien tarkoituksena on antaa niiden katsojille eväitä miettiä myös uusia mahdollisuuksia käyttää ja hyödyntää aurinkokennoja omavaraiseen virrantuottoon erilaisissa tekstiileissä.

Two jackets made of optimized textiles for covering solar cells — Takkikankaat on suunniteltu sekä päästämään valo lävitseen aurinkokennolle että kätkemään kenno katseilta. Kuva: Anne Kinnunen

Yhtenä Sun-powered Textiles -projektin projektisuunnitelmaan kirjatuista tavoitteista oli tutkimuksessa saatujen tulosten esittäminen konkreettisena, hypisteltävänä esittelytuotteena, johon jokainen projektin osallistuja toisi oman osaamisensa. Tuotteessa kohtaavat siten Foxan työvaatekangas-, Lindströmin työvaate- ja Haltianin IoT-asiantuntemus ja Aallon tiimin aurinkokennoteknologian, tekstiilisuunnittelun ja tekstiilielektroniikan osaaminen.

Projektin edetessä osallistujat valitsivat yhteisissä workshopeissa esittelytuotteeksi takin. Takkimalli on peräisin Lindströmin mallistosta, ja se tehdään jokaiselle osallistujalle eri kankaasta. Näin saamme osaltamme esiteltyä myös sitä kankaiden kirjoa, jota voidaan käyttää aurinkoenergiaa tuottavissa ja hyödyntävissä vaatteissa ja muissa tekstiileissä. Pystymme näin myös testaamaan pienimuotoisesti sarjavalmistusta, koska tuotteen mahdollisuudet teolliseen skaalautuvuuteen kuuluvat oleellisesti projektin tavoitteisiin.

Foxan ja Lindströmin takit ommellaan Foxan malliston työvaatekankaista, ja Haltianin ja Aallon takit projektin aikana kehitetyistä, erityisesti aurinkokennon päälle tarkoitetuista kankaista. Lindström ompelee vaatteet, ja Aallon tiimi lisää niihin aurinkopaneelit sekä Haltianin valitsemat anturit.

Fabrics, solar cells and other components for developing textile integrated solar cells — Kuva: Bettina Blomstedt

Soveltava tutkimus vaatii monipuolista tarkastelua

Mitä asioita ja tutkimustuloksia esittelytakit sitten ilmentävät? Sun-powered Textiles -projektissa tutkimus on lähtökohtaisesti soveltavaa, ja on lähtenyt käytännön tarpeista saada aikaan luotettavasti tekstiilin käytössä, huollossa ja valmistuksessa toimiva virrantuottoratkaisu, joka ei rajoita tekstiilin ulkonäköä näkyvilä aurinkokennoilla. Tämä on edellyttänyt aiheen tarkastelua monelta eri kulmalta. Tutkimus- ja kehitysaiheitamme ovat olleet muun muassa:

Erilaisten aurinkopaneelien tekninen toimivuus ja virrantuottokyky eri valaistusolosuhteissa ja erilaisilla päällyskankailla. Näitä tutkimme sekä laboratoriossa että kenttätestein.
Kaupallisesti saatavilla olevien aurinkokennojen kestävyys tekstiilivalmistuksessa ja -käytössä. Näistä kartutimme tietoa esimerkiksi pesutestein.
Aurinkokennon päälle soveltuvien kankaiden suotuisimmat ominaisuudet ja miten ne saadaan tekstiileihin. Tekstiilisuunnitteluun haimme eväitä mittaamalla optisia ominaisuuksia sadoista työvaatekankaista.
Aurinkopaneelitekstiilin teollisesti skaalautuva valmistusprosessi, josta painotimme laminointia.

Näkyvien tulosten ohella herätellään myös katsojan mielikuvitusta

Moniammatillisen tiimin tutkimusyhteistyössä on saatu viljalti tuloksia. Takki kiteyttää näistä ainakin seuraavia:

Tekstiilillä peitetty aurinkokenno voi tuottaa tarpeeksi virtaa puettaviin ja kannettaviin laitteisiin, vaihdettavan tai ladattavan pariston sijaan.
Aurinkokennoja voidaan peittää monenlaisilla kankailla, ja sopivuus voidaan todentaa sähkö- ja optisin mittauksin.
Kaupallisesti saatavilla olevat aurinkokennot voivat kestää tekstiilin valmistuksesta, käytöstä ja huollosta johtuvan rasituksen.
Vaikka vaatteissa on aurinkokennoja, niiden käyttäjän ei tarvitse näyttää robotilta. Suunnittelun mahdollisuudet laajenevat, kun aurinkokennojen ulkonäkö ei enää hallitse tekstiilien pintaa.
Projektissa suunniteltiin kudottujen ja neulottujen kankaiden mallistot, joiden lähtökohtina olivat mahdollisimman hyvä valonläpäisy, jotta aurinkokenno tuottaisi virtaa ja mahdollisimman hyvä peittävyys, jotta aurinkokennoa ei näkyisi. Kolme takkia ommellaan näistä kankaista.
Aurinkopaneeli ja siihen liittyvät muut elektroniikkakomponentit voidaan liittää tekstiiliin joustavasti teollisella prosessilla.
Esittelytakkien lämpötilaa ja kosteutta mittaava anturi vastaa osaltaan siihen ilmeiseen kysymykseen, mihin tekstiileissä kerättävää aurinkoenergiaa sitten voidaan käyttää.
Yliopiston ja yritysten yhteistyöstä syntyy uraauurtavia tuloksia, jotka hyödyttävät sekä tutkimusta että liiketoimintaa.

Tutkimustulosten esittelyn lisäksi esittelytakkien tarkoituksena on antaa niiden katsojille ja hypistelijöille eväitä miettiä myös uusia, lennokkaita mahdollisuuksia käyttää ja hyödyntää aurinkokennoja omavaraiseen virrantuottoon erilaisissa tekstiileissä.

Osa takeista, Sun-powered Textiles -projektin muiden tulosten ohella, esitellään syksyllä näyttelyssä. Otaniemessä, Aalto-yliopiston Väre-rakennuksessa 8.-19.9.2021 pidettävä näyttely Designs for a Cooler Planet on osa Helsinki Design Weekin ohjelmistoa.

Sun-powered Textiles -työryhmä: Elina Ilén, Janne Halme, Farid Elsehrawy, Elina Palovuori, Bettina Blomstedt, Pinja Helasuo, Jaakko Eskola, Zuzana Zmatekova, Linda Wederhorn, Maarit Salolainen

Lisätietoa projektista: Sun-powered Textiles - kysymyksiä ja vastauksia