Värikästä tutkimuselämää

Värien pigmenttejä.

Mitä yhteistä on toksikologian tutkijalla, MoMan kokoelmiin kuuluvan installaation muotoilijalla, pohjoispohjanmaalaisella viljelijäyrittäjällä ja pintakemian asiantuntijalla?

Yhdistävä tekijä on tietenkin Biocolour – Väripaletti biopohjaisille väriaineille ja pigmenteille -hankekokonaisuus, jota rahoittaa Suomen Akatemian Strategisen tutkimuksen neuvosto. Itä-Suomen yliopistosta mukana ovat farmasian ja tietojenkäsittelytieteen laitokset.

Ympärillämme on paljon värejä, mutta harva meistä tulee ajatelleeksi, mitä värit ovat? Optinen illuusio vai jotain konkreettista, jota voi tuottaa, käyttää tuotteen valmistukseen ja peräti ottaa kierrätyksessä talteen? Värien näkemisessä on kysymys valoärsykkeen silmässä tuottamasta signaalista, jonka aivomme tulkitsevat väriksi. Väriaineet taas ovat kemiallisia aineita ja yhdisteitä, jotka absorboivat osan valkoisesta valosta ja heijastavat tietyn värin aallonpituista valoa.

Väriaineita on käytetty kautta ihmiskunnan historian muun muassa tekstiilien, nahan ja paperin värjäämiseen. Väriaineet, kuten sininen indigo ja punainen karmiini saatiin luonnosta. Nykyisin suurin osa väriaineista valmistetaan kuitenkin synteettisesti, ja kyseessä ei ole mikään pieni tuotantoala: väriaineita valmistetaan maailmassa yli kaksi miljoona tonnia. Synteettisten väriaineiden tuotanto on helppoa ja edullista, mutta siinä syntyy ympäristölle haitallisia kemikaaleja ja itse värjäysprosesseissakin väriaineita pääsee luontoon.

Palaaminen luonnon uusiutuvista raaka-aineista saatavien väriaineiden käyttöön tarjoaisi ympäristöystävällisemmän vaihtoehdon synteettisille väreille. Biocolour-hankkeessa väriaineita saadaan muun muassa sienistä ja sipulinkuorista sekä niitä tuotetaan bioteknologisesti bakteereissa. Värikasveja voidaan myös viljellä, mistä esimerkkinä sinisen indigovärin lähde värimorsinko. Luonnosta saatavat aineet voivat kuitenkin olla myrkyllisiä, ja siksi niiden haitallisuutta ihmiselle tai ympäristölle on tutkittava.

Tällä hetkellä luonnonväriaineille on kysyntää ja Biocolour-projekti kehittää ja testaa väriaineita yhteistyössä suomalaisten yritysten kanssa. Monitieteistä tutkimuskonsortiota tarvitaan, kun saman projektin puitteissa pyritään tuottamaan kestäviä ja turvallisia luonnonvärinaineita, parantamaan värjäysmenetelmiä ja värien ominaisuuksia sekä skaalaamaan tämä kaikki teolliseen mittakaavaan sopivaksi, tuotteen käyttäjää unohtamatta. Väri on tärkeä ostopäätökseen vaikuttava tekijä ja siksi luonnonväriaineiden käyttöön liittyvien kulttuuristen, sosiaalisten ja eettisten näkökulmien tunteminen auttaa bioväriaineisiin perustuvan liiketoiminnan kehittämisessä.

Kaiken kaikkiaan siis varsin värikäs projekti!

 

Professori Jaana Rysä.Jaana Rysä
Lääkeainetoksikologian professori
Farmasian laitos, Itä-Suomen yliopisto

 

 

Toivoa ilmastoahdistuksen keskellä

Ilmastoahdistus on viime aikoina noussut toistuvasti esiin mediassa. Kasvava huoli planeetasta ja samea tulevaisuus kuumeisella pallolla saa monet nuoret pohtimaan, voiko tällaiseen maailmaan saada lapsia.  

Ilmastoahdistuksella nykysukupolven kokemuksena ajan päättymisestä on monia yhtäläisyyksiä 1970-luvun kylmän sodan tuomaan maailmanlopun retoriikkaan. Silloin ydintalven riski oli merkittävä; olihan Neuvostoliitto osoittanut tuhovoimaansa jo vuonna 1961, kun se teki Novaja Zemljassa maailman suurimman ydinräjäytyksen, joka vastasi noin 3 800 Hiroshiman ydinpommia. Konkreettisesti maailma kävikin muutaman minuutin päässä täysimittaisesta ydinsodasta, kun Neuvostoliiton tutkat reistailivat 1983. Vain upseeri Stanislav Petrovin looginen päättely esti vastahyökkäyksen Yhdysvaltojen kuvitteelliseen ydiniskuun.  

On tieteellisesti kiistaton tosiasia, että ihmisen toimet lämmittävät planeettaa. Teollinen vallankumous ja nykyinen elämäntapamme pohjautuvat laajasti öljypohjaisiin tuotteisiin. Ilmakehän hiilidioksidin määrä on lisääntynyt noin yhdellä kymmenestuhannesosalla esiteolliseen aikaan verrattuna. Maapallon aikaskaalassa ihmiskunta on kuitenkin silmänräpäyksessä vapauttanut takaisin ilmakehään vuosimiljoonien aikana maaperään sitoutuneen hiileen.   

Mutta onko meillä vielä toivoa ja syytä luottaa tulevaisuuteen nopeasti muuttuvassa maailmassa? Ehdottomasti kyllä.   

Ihmisen suurin nerokkuus on kyvyssä löytää uusia ratkaisuja, etenkin pakon edessä. Fossiiliseen hiileen pohjautuvan talouden korvaaminen uusiutuvalla energialla etenee. Uudet teknologiat myös mahdollistavat sen, että tuotteiden ominaisuuksia on mahdollista parantaa merkittävästi vähemmällä raaka-aineiden kulutuksella.   

Nanoteknologia on yksi tällainen ratkaisu. Vuosi 1997 oli yksi shakin historian merkkipaalu, kun suurmestari Garri Kasparov taipui IBM:n DeepBlue-tietokoneelle. Nykyiset älypuhelimet ovat jo merkittävästi tehokkaampia kuin DeepBlue, ja niiden rakentamiseen tarvitaan alle kymmenestuhannesosa sen tarvitsemasta materiaalista. Tämä osoittaa teknologian voiman  vähemmällä materiaalilla voidaan saada aikaan enemmän. 2020-luvun hyvinvointi ei olisi mahdollista 1980-luvun teknologialla.   

Tulevaisuus on samea, kuten se on ollut kautta historian. Ihmiskunta on aina kyennyt löytämään ratkaisut ongelmiinsa, ja tulee löytämään ratkaisut myös ilmastonmuutoksen edessä.  

Edesmennyt presidentti Koivisto sanoitti tämän hyvin: ”Ellemme varmuudella tiedä, kuinka tulee käymään, olettakaamme, että kaikki käy hyvin”. Tätä viestiä kerron kotona kasvaville 9- ja 11-vuotiaille lapsilleni.   

Jarkko J Saarinen
Apulaisprofessori
materiaalikemia