Suojapuku päälle ja puhdastilaan! – Lukiolaiset pääsivät tutustumaan mikro- ja nanotekniikkaan huippuosaajien opastuksella

Tositoimia he pääsivät kokeilemaan tutkimuskeskus Micronovan puhdaslaboratoriotiloissa, joissa tehdään sekä tiedettä että tuotekehitystä.

Puhdastilaan vievällä kiemuraisella käytävällä käy kuhina, kun lukiolaisten ryhmä siirtyy suojavarusteiden pukemisen vaiheesta toiseen. Kenkien, hiusverkkojen, suusuojaimien, haalareiden, hanskojen ja suojalasien päälle vetäminen ei vielä suju aivan yhtä sukkelasti, kuin työpaikalleen saapuvilta tutkijoilta. Pukeutumisohjeita on seurattava tarkkaan, sillä puhdastilassa työskennellään mikro- ja nanokokoluokan komponenttien parissa ja esimerkiksi ihosta irtoavat partikkelit saattavat olla moninkertaisesti tilassa työstettäviä rakenteita suurempia.

Mikro- ja nanoteknologioiden rooli uusien tuotteiden kehittelyssä on viime vuosina kasvanut merkittävästi. Tulevaisuudessa näistä millin sadas- ja tuhannesosan kokoluokan komponenteista toivotaan ratkaisua esimerkiksi moniin lääketieteen ongelmiin – niitä voitaisiin soveltaa esimerkiksi antureissa, joiden avulla antibiootteja olisi mahdollista kuljettaa verisuonia pitkin vain siihen kehon osaan, jossa niille on tarvetta. Kurssille osallistuneet lukiolaiset pääsivät VTT:n ja Aallon asiantuntijoiden johdolla kokeilemaan mikroteknologian perusprosesseja. Yhtenä tehtävistä oli esimerkiksi Pikachu-hahmon etsaaminen eli kuvioiminen piikiekolle ja sen värin muuttaminen sinisestä keltaiseksi.

Kurssilla valmistettiin grafiitista grafeenia perinteisellä Scotch-tape -metodilla, sekä tutustuttiin modernimpaan tapaan tuottaa grafeenia katalyyttisesti kuparin pinnalle.

”Puhdastilaan pääsy oli ehkä kaikkein siisteintä”, kertoo Tiina Lahtinen Pohjois-Tapiolan lukiosta (kuvassa keskellä). Oppilaat pääsivät analysoimaan valmistamansa exfolioidun grafeenin paksuutta 300 nm paksun piidioksidikalvon pinnalla erikoistutkija Sanna Arpiaisen (VTT) ohjeistamina. Exfoliointi tarkoittaa sitä, että grafiittipalasta irrotetaan kerroksia esimerkiksi Scotch-teipeillä.

Kurssilaiset saivat tehtäväkseen kuvioida piikiekon pintaan Pikachu-hahmon ja muuttaa sen väri sinisestä keltaiseksi. Piikiekkoa pitää kädessään erikoistutkija James Dekker (VTT).

Koska Micronovan puhdastilassa työskennellään mikro- ja nanokokoluokan komponenttien parissa, on ensisijaisen tärkeää, etteivät kehosta irtoavat ja hengityksen mukana liikkuvat partikkelit pääse suojapuvun ulkopuolelle. Esimerkiksi ihmisen hius voi olla 1 000–100 000 kertaa tilassa työstettäviä rakenteita suurempi.

Kärkikurssit ovat lukiolaisille tarkoitettua huippuopetusta, jonka tarkoituksena on kasvattaa kiinnostusta matemaattisluonnontieteellisiä aineita kohtaan sekä tarjota oppilaille mahdollisuus tutustua yliopistomaailmaan jo lukion aikana. Aiheista kuten avaruus ja satelliitit, biotekniikka sekä mikro- ja nanotekniikka järjestettäviä kursseja opettavat Aalto-yliopiston professorit, tutkijat ja opettajat. Viikon kestäviä intensiivikursseja järjestetään syksyisin ja keväisin.

Teksti ja kuvat: Linda Koskinen