Valoa huijaava nanorakenne teki aurinkokennosta ennätystehokkaan

Perinteinen, sininen aurinkokenno hukkaa valoa heijastuksen takia, kun taas Hele Savinin mustassa piikennossa heijastuksia ei käytännössä synny. Kuva: Sarri Kukkonen

Eduskunnan puhemies Maria Lohela on luovuttanut naisille suunnatun innovaatiopalkinnon Aalto-yliopiston professori Hele Savinille. Savin sai palkinnon ryhmänsä kanssa kehittämästään mustasta piikennosta, joka rikkoi vuonna 2015 nanorakenteisten aurinkokennojen hyötysuhde-ennätyksen.

Ennätyksellinen hyötysuhde johtuu siitä, että mustan piikennon pinnalta ei heijastu lainkaan valoa, koska siinä on ainutlaatuinen nanorakenne. Valon aallonpituutta kapeammat pienoispyramidit ikään kuin huijaavat fotoneita, jotka eivät huomaa saapuneensa uuteen aineeseen.

”Rakenteen ansiosta valolle ei tule vastaan yhtäkkistä rajapintaa, josta se pääsisi heijastumaan. Rakenteen etu on myös se, että se nappaa myös hyvin alhaisesta tulokulmasta tulevat fotonit, minkä ansiosta musta piikenno sopii erityisen hyvin pohjoisiin olosuhteisiin”, Hele Savin sanoo.

Hele Savinin tutkimusryhmä on kehittänyt mustia piikennoja, joiden pintaa peittää atomikerroskasvatuksella tehty piikikäs ohutkalvo. Rakenne estää valoa heijastumasta ja parantaa näin kennon hyötysuhdetta. Kuva: Hele Savinin tutkimusryhmä / Aalto-yliopisto

Samaa nanorakennetta voidaan hyödyntää myös lääketieteellisen kuvantamisen tehostamisessa, sillä kuvantamisessa tarvittavien valoanturien idea on hyvin samanlainen kuin aurinkokennoissa.

”Nanorakenteen ansiosta anturi pystyy havaitsemaan aikaisempaa paljon pienempiä röntgensäteilyannoksia. Näin voidaan joko hyödyntää samaa laitetta kuin aikaisemmin ja saada sillä näkyviin asioita, joita ei ennen ole pystytty havaitsemaan tai vaihtoehtoisesti pienentää säteilyannosta ja saada silti yhtä hyvä kuvanlaatu, mikä olisi erityisen tärkeää pienten lasten kuvantamisessa tai kannettavien laitteiden kehittämisessä.”

Startup vauhtiin syksyllä

Hele Savin johtaa mikro- ja nanoelektroniikan tutkimusryhmäänsä Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoululla. Koulun entinen dekaani ja Aallon nykyinen tutkimuksesta ja innovaatioista vastaava vararehtori Tuija Pulkkinen kuvaa työtoveriaan pelottomaksi visionääriksi.

Hele on riskinottaja, joka rohkeasti toteuttaa omaa visiotaan.

”Hele on riskinottaja, joka rohkeasti toteuttaa omaa visiotaan. Kun tänään juhlimme hänen onnistumisiaan, on hyvä muistaa, että jokaisen onnistumisen takana on monta yritystä, jotka eivät ole johtaneet toivottuun tulokseen. Menestyminen vaatiikin sekä näkemystä ja osaamista että sitkeyttä vaihtaa näkökulmaa ja yrittää uudestaan. On hienoa nähdä, kuinka Hele on onnistunut toteuttamaan Aallon perusajatusta yhdistämällä erinomaisen tieteellisen työn uusien innovaatioiden toteuttamiseen.”

Eduskunnan myöntämä innovaatiopalkinto juhlistaa yleisen ja yhtäläisen äänioikeuden vuosipäivää 1. kesäkuuta. Palkinto on suuruudeltaan 110 000 euroa, ja se myönnetään vuosina 2017, 2018 ja 2019 naiselle tai naisista koostuvalle ryhmälle tieteellisesti merkittävästä innovaatiosta teknologian tai talouden alalta. Savin kertoo ilahtuneensa erityisesti siitä, että palkinto annettiin nimenomaan innovaatiosta.

”Olen alusta asti halunnut kaupallistaa keksintöjämme, joten palkinto tuntuu valtavan hienolta. Keksintöjemme ympärille on syksyllä käynnistymässä startup-toimintaa, jota joukko innokkaita tutkijoita lähtee vetämään.”

Video: Eduskunta

Haastattelupyynnöt:

Viestintäpäällikkö Riikka Haikarainen
p. 040 821 5060
[email protected]

Palkintoprosessin järjesti käytännössä Tekniikan Akatemia –säätiö, ja eduskunnan kansliatoimikunta valitsi voittajan parhaiksi arvioitujen ehdokkaiden joukosta.