Uutiset ja blogit

Suomessa on jälleen kehitetty uusi tapa hyödyntää ligniiniä, jota syntyy metsäteollisuudessa esimerkiksi sellunkeiton sivutuotteena ja joka päätyy lähinnä poltettavaksi. Nyt suomalainen startup käynnisti tehtaan, jossa ligniinistä valmistetaan hiilenharmaita tiiliä ja sisustuslaattoja.

Elementic mainostaa muuttavansa metsäteollisuuden sivuvirtoja hiilinegatiiviseksi rakennusmateriaaliksi, sillä puupohjaisen materiaalin ansiosta rakennukset voivat sitoa hiiltä.

Elementicin teknologialla voi valmistaa paljon muutakin kuin laattoja.

Yhtiön ligniinipohjaisesta materiaalista voi tehdä erilaisia kappaleita, vähän kuin savesta, sillä kosteasta massasta muotoillaan ja paistetaan eri tuotteita uunissa. Reseptit ovat liikesalaisuuksia.

”Kokoluokka voi olla mikrometristä kuutiometriin. Voi olla raetta, jauhetta, kiinteitä kappaleita, laattoja, levyjä, harkkoja ja teollisia komponentteja eri rakennussektoreille”, toimitusjohtaja Ville Hulkko listaa.

Massa esimuotoillaan, ja reaktoreiden sisällä komponentista poistetaan lähes kaikki muu paitsi hiiliatomit ja muutamat epäpuhtaudet.

”Vähän tuhkaa ja muuta jää, mutta hiilipitoisuus on todella, todella korkea.”

Yhtiö käynnisti pilottitehtaansa Lempäälässä, mutta sinne ei toimittajia ja valokuvaajia päästetty, vaan tapaamme prameassa showroomissa Helsingin Bulevardilla.

”Työllistämme nyt yli 20 henkeä, joista pääosa on insinöörejä tehtaalla. Tuotannon ensimmäinen linjasto on valmis, toinen tulossa. Pilottivaiheen tuotanto on satoja tonneja”, Hulkko sanoo.

Tehtaan lopulliset tuotantomäärät riippuvat siitä, mitä tuotetta tehtaalla lopulta päädytään valmistamaan.

Nyt on tarkoitus tehdä asioita manuaalisesti ja modulaarisesti, kokeilla mahdollisimman montaa tuotevaihtoehtoa.

”Teollinen laitos optimoidaan tietylle tuotetyypille myöhemmin.”

Lisäarvoa metsäteollisuuden sivuvirroille

Yhtiön kehittämä ligniinipohjainen sisustuslaatta on tänä vuonna mukana Uusi puu -kilpailussa, jossa metsäteollisuus nostaa esille suomalaisia alan innovaatioita.

Reilun vuoden vanha tuote palkittiin jo kansainvälisessä Red dot -designkilpailussa.

Sisustuslaatta laskettiin markkinoille MO6-tuotenimen alla. Se tuo yhtiöön kassavirtaa sillä aikaa, kun järeämpiä ligniinitiiliä vielä jatkokehitetään. Sisätilaan tarkoitetuilla tuotteilla yhtiö pystyy palvelemaan laajempaa asiakaskuntaa pienemmällä määrällä tuotteita kuin rakennuspuolella.

”Syväteknologiayrityksissä etenkin materiaalipuolella monet eivät tee mitään ennen kuin tehdään isosti. Elementicillä halusimme asiakkaita jo pilottilaitosvaiheessa”, Hulkko linjaa.

Hiililaatat ovat sisätilojen kalustamisen high endiä. Tyyli on koreilematon.

”Tuotelinjan nimessä MO6 ”mo” tulee sanonnasta more is less. Annetaan materiaalin luonteen näkyä. Kuusi on hiilen järjestysluku alkuaineissa”, sanoo liiketoimintayksikön johtaja Johanna Normiala.

Hän työskenteli aiemmin Woodion tuote- ja teknologiajohtajana. Puuhakkeesta kylpyhuonekalusteita valmistanut yritys meni tänä vuonna konkurssiin. Normialalla on siis kokemusta siitä, että uutta kehittävän yrityksen täytyy huolehtia jo alkuvaiheessa, että myynnistä virtaa varoja yrityksen pyörittämiseen.

”Alkuvaiheessa on tärkeää tehdä oikeita päätöksiä, koska asioiden korjaaminen muutaman vuoden päästä voi olla äärimmäisen vaikeaa”, Normiala tietää.

Hänestä kurinalaisuus ja priorisointi ovat olennaisia asioita startupille.

”Jos rahaa tulee ikkunoista ja ovista, niin helposti touhutaan ja puuhaillaan, ja sitten ihmetellään kolmen vuoden päästä, kun ei ole kannattavuutta.”

Biopohjaista pullataikinaa

Raaka-ainetta Suomessa ja maailmalla riittää, sillä kolmannes puusta on ligniiniä. Sitä syntyy esimerkiksi selluteollisuuden sivutuotteena tonnikaupalla vuosittain.

Hulkon mukaan Elementicin raaka-aine ei tule vain yhdeltä toimittajalta, eikä yhtiö ole sitoutunut vain esimerkiksi havupuun ligniiniin. Yhtiö on kokeillut yli 500:aa reseptiä tuotteiden valmistuksessa. Mahdollisuus vaihdella raaka-ainetta on tuotekehitysvaiheessa hyödyksi.

”Kuten teknologiajohtajamme Tuomo Hilli sanoo, eri jauhoista tulee erilaisia pullia.”

Resepteistä yhtiö paljastaa vain sen, että kaikki on biopohjaista ja ”puhtaita ainesosia”.

”Sinne ei laiteta mitään, mikä nostattaa niskakarvat pystyyn”, Hulkko sanoo.

Valmistusmenetelmällä on useita patentteja, osa on liikesalaisuuksia. Massan muovaamiselle on tarkat lämpötilat ja tarkat uunissapitoajat.

”Tämä on omanlaistaan pyrolyysiä, mutta eroaa esimerkiksi biohiilen tuottamisesta. Se, miten reaktorin sieluelämä toimii, on hys-hys-juttuja”, Hulkko sanoo.

Uunista ulos saatu tuote vielä leikataan, jyrsitään ja hiotaan. Mekaaninen kestävyys on Hulkon mukaan savitiilen luokkaa.

Tehtaita ympäri maailmaa

Kun tuotanto pääsee kunnolla vauhtiin, yritys voisi perustaa tehtaita ulkomaillekin.

Raaka-aineen kuljettaminen ei vielä sisustustuotteiden valmistuksessa ole merkittävä kustannuserä, sillä jalostusaste ja sen myötä myös lopputuotteen kate on korkea. Mutta teollisen mittakaavan bulkkituotteissa tilanne on toinen.

”Kärkiajatus on, että laitoksia pyrittäisiin perustamaan mahdollisimman lähelle raaka-ainetta”, Hulkko sanoo.

Tuotantolaitoksia voisi Hulkon mukaan jatkossa käynnistää säpäkästikin, sillä yhtiö voi hyödyntää vanhoja tehtaita ja jälkiasentaa Elementicin koneiston käytöstä poistuneeseen tuotantolaitokseen.

Yrityksen alku on mennyt lupaavasti, vaikka Hulkko nauraa uravalinnalleen.

”Jos joku herättäisi keskellä yötä ja pakottaisi keksimään vaikeimman mahdollisen startup-bisneksen konseptin, niin se olisi deep tech -materiaaliteknologiaa maailman konservatiivisimpaan toimialaan, eli rakennussektorille myytäväksi.”

Tähtitieteilijät ovat löytäneet omasta aurinkokunnastamme kaksi kappaletta reilun kahden kilometrin kokoisia asteroideja, jotka pyörivät käsittämättömän nopeasti – noin kerran 5 minuutissa. Näin nopea pyöriminen ei ole laisinkaan mahdollista taivaankappaleiden perinteisen teorian mukaan.

Mitään vastaavaa ei ole kertaakaan aiemmin havaittu yhtä suurille asteroideille, New Scientistin uutisessa huomautetaan. Muutamien metrien tai kymmenien metrien kokoisia asteroideja on sitä vastoin havaittu vielä tätä nopeampinakin.

Asteroidit 491 384 ja 566 130 ovat keskimääräisiltä läpimitoiltaan 2 530 ja 1 990 metriä, ja niiden pyörähdysajat ovat 4,2 ja 5,3 minuuttia. Tämä selviää tieteellisestä artikkelista, jonka Yhdysvalloissa työskentelevä tutkijakolmikko Dimitrii Vavilov, Siegfried Eggl ja Sarah Greenstreet on laatinut.

Samalla kertaa tutkijat löysivät kolme muuta pienempää mutta vieläkin vinhemmin pyörivää asteroidia. Niistä kaikkein silmiinpistävin on 1 070 metrin kokoinen 2025 MN45, joka pyörähtää akselinsa ympäri kerran 110 sekunnissa.

Asteroidit äkättiin halkaisijaltaan 8,4-metrisellä Vera C. Rubin -kaukoputkella Chilessä tarkkailemalla sitä, miten pyöriminen hieman muuttaa asteroidien näennäistä kirkkautta säännöllisenä sykkeenä. Kaikki löydetyt asteroidit sijaitsevat varsinaisella asteroidivyöhykkeellä eli Marsin ja Jupiterin välissä. Avaruuden mittapuulla ne sijaitsevat siten hyvin lähellä meitä, vaikkakin selvästi kauempana Auringosta eli viileämmällä seudulla kuin me.

Pitäisi olla ”soraläjiä” mutta eivät olekaan

Perinteisellä teorialla tarkoitetaan tässä sitä oletusta, että taivaankappaleet pysyvät koossa oman painovoimansa ansiosta, eivät muista syistä. Jos kyse on kivi- tai rauta-asteroidista, sen oletetaan toisin sanoen koostuvan irtonaisista lohkareista ja hippusista – tähtitieteen slangissa kyse on ”soraläjästä” (engl. rubble pile).

Oletus tietenkään ei voi päteä kaikkein pienimmille asteroideille ja meteoroideille, mutta kilometriluokassa sen on oletettu pitävän aina paikkansa.

Oman painovoimansa koossa pitämille ja kivestä koostuville kappaleille nopein mahdollinen ympäripyörähdys on 2,2 tuntia. Jos kappale pyörii nopeammin, keskipakoisvoima repii sen riekaleiksi.

Täsmällinen pyörähdysajan raja-arvo riippuu taivaankappaleen tiheydestä ja osin sen muodosta – mutta ei koosta, sillä painovoima ja keskipakoisvoima skaalautuvat samassa suhteessa ja kumoavat toisensa yhtälöstä (*).

Koska 2–5 minuutin pyörähdysajat rikkovat perinteisen oletuksen rajat todella railakkaasti, täytyy oletuksen olla yksinkertaisesti väärä. Asteroideja pitää koossa jokin painovoimaa väkevämpi vaikutin – käytännössä se, että kyse on mekaanisesti yhtenäisistä kivistä. Nyt löydetyt asteroidit ovatkin ”monoliittisia”, Vavilov muotoilee New Scientistille.

”Miljardien vuosien aikana näin suurten asteroidien pitäisi törmätä toisiinsa jossakin vaiheessa ja sitten kasautua uudestaan”, Vavilov ihmettelee löytöä.

Erittäin nopea pyöriminen ei toisin sanoen ole fysikaalisesti mahdotonta. Kukaan ei vain olettanut, että sellaista voisi tapahtua käytännössä. Tähtitieteilijät ovat olettaneet, ettei näin suuria ja mekaanisesti kestäviä taivaankappaleita pitäisi olla olemassa.

Mistä vauhti on kotoisin?

Myös nopean pyörimisvauhdin alkuperä jää toistaiseksi arvoitukseksi. Tähtitieteilijät tuntevat ennestään niin sanotun yorp-ilmiön, joka selittää omituiset pyörimisvauhdit osassa tapauksia. Sen ei kuitenkaan pitäisi Vavilovin mukaan vaikuttaa näin suuriin asteroideihin näin paljoa ainakaan näin kaukana Auringosta.

Yorp-ilmiössä auringonvalon säteilypaine kääntää hitaasti miljoonien vuosien aikana meteoroideja ja pieniä asteroideja pyörimään joko nopeammin tai hitaammin. Isojen asteroidien ja planeettojen kokoluokassa ilmiön vaikutus kuitenkin jää mitättömäksi.

Tutkijoiden tieteellisen artikkelin alustava versio on julkaistu Arxiv-palvelussa. Se on vapaasti luettavissa.

Negatiivinen painovoima

Se, että pyörimisen pitäisi repiä asteroidi rikki, tarkoittaa samalla, että niiden pinnalla päiväntasaajan seudulla vaikuttaa ikään kuin negatiivinen painovoima. Asteroidi 491 384:n tapauksessa tuon voiman kiihtyvyys on noin 8 prosenttia Maan painovoimasta – tai pikemminkin –8 prosenttia, jos etumerkki huomioidaan.

566 130:n päiväntasaajalla lukema on vain noin –4 prosenttia Maan painovoimasta, mutta 2025 MN45:n pinnalla vielä suurempi, noin –17 prosenttia eli SI-yksikköinä noin 1,7 m/s².

2025 MN45:n pinnalla keskipakoiskiihtyvyys voittaa asteroidin oman painovoiman noin 5 000-kertaisesti.

–17 prosentin negatiivinen painovoima tarkoittaa, että useimmat ihmiset kykenisivät pysymään kyydissä esimerkiksi jostakin tangosta tai kahvasta kiinni pitäen jonkin aikaa. Pidemmän päälle kyydissä pysyminen voisi käydä kuitenkin raskaaksi, Vavilov arvioi New Scientistille.

Lisäksi pitää muistaa yksi asia. Jos joku ihminen haluaisi tällaisen asteroidin kyydissä roikkua, jonkun tai jonkin laitteen pitäisi päästä ensin päästä asentamaan ne ensimmäiset kahvat. Vaikka supernopeasti pyörivien asteroidien ”negatiivinen painovoima” ei ole itsessään valtaisan vahva vaan lähinnä kohtuullinen, se saattaisi avaruuteen osoittavan suuntansa takia kuitenkin asettaa huomattavia vaikeuksia asteroidin valloittamiseen.

Edellä siteeratut keskipakoisvoiman kiihtyvyydet laskettiin yhtälöllä

a = ω²r = 4π²r / T²

missä a on kiihtyvyys, ω kulmanopeus (rad/s), r säde ja T pyörähdysaika. Kulman yksikön täytyy olla tässä kaavassa radiaani.

(*) Ja miten niin ei riipu asteroidin koosta? – Lisää laskuja

Painovoiman kiihtyvyys vertautuu massaan eli sitä myötä kappaleen säteen kolmanteen potenssiin, jos oletetaan tiheys vakioksi. Painovoima kuitenkin vähenee säteen toiseen potenssiin. Jakolaskusta jää jäljelle suora verrannollisuus eli ensimmäinen potenssi, siis vakiintuneita merkintöjä käyttäen g ~ r.

Täsmällisemmin, pallomaiselle kappaleelle sen pinnalla voidaan kirjoittaa

g = Gm / r²

missä g on painovoiman kiihtyvyys, G painovoimavakio, m kappaleen massa ja r sen säde. Pallolle tilavuus V on

V = 4π/3 × r³

Koska lisäksi massa m on tiheyden ja tilavuuden tulo (eli m = ρV), saadaan

g = 4π/3 × Gρr

Tästä jatkamme keskipakoiskiihtyvyyteen. Sen yhtälö kirjoitetaan usein muodossa

a = v² / r

Edellisessä yhtälössä tarkastellaan kuitenkin kehänopeutta v eikä pyörähdyksen kulmanopeutta ω. Koska pätee v = ωr , yhtälö muuttuu ylempänä ilmaistuun muotoon

a = ω²r

Jos kappale on hajoamaisillaan, a = g. Vertaamalla yhtälöitä havaitsemme, että ratkaisu on riippumaton säteestä:

ω² = 4π/3 × Gρ

ω = 2√(π/3 × Gρ)

Kulmanopeutta mitataan radiaaneina, joita koko ympyrään mahtuu 2π kappaletta. Kierrostaajuus on siten kertoimella 2π pienempi. Edelleen pyörähdysaika T on tietenkin kierrostaajuuden käänteisluku. Niinpä lopullinen vastaus on:

T = √(3π / Gρ)

Kun kaavaan syötetään painovoimavakio (6,674 3  × 10⁻¹¹ m³/kg/s²) ja basalttikiven tiheys (2 900 kg/m³), saadaan vastaukseksi noin 1,9 tuntia.

Tämä on vähemmän kuin yleisesti rajana pidetty 2,2 tuntia, mutta selitys näennäiselle ristiriidalle onnistuu helposti. Edellä oletimme nimittäin taivaankappaleen palloksi. Todellisuudessa nopea pyöriminen venyttää kappaleita päiväntasaajan kohdalta hieman littanoiksi. Se pienentää painovoimaa päiväntasaajalla, mikä rajoittaa pyörähdysaikaa hieman lisää.

1930-luvulla autot olivat kulmikkaita, edessä oli yleensä pystysuora jäähdytin. Tatra 77 oli eri maata.

Vuonna 1934 esitellyn auton suunnittelun lähtökohtana oli aerodynamiikka. Sitä tekemässä oli insinööri Paul Jaray. Hän oli työskennellyt Luftschiffbau Zeppelin -yhtiössä, missä hankki kokemusta ilmalaivojen aerodynaamisesta suunnittelusta.

Tatran keula oli pyöristetty, lokasuojat sulautuivat koriin, ja perä kapeni ilmalaivan tapaan. Katolla kulki keskievä, jonka tarkoituksena oli vakauttaa autoa suurissa nopeuksissa

Jaray ymmärsi, että ilmanvastus on yksi autojen suorituskyvyn suurimmista rajoitteista. Polttoaineen kulutuksen pienentämistä ei silloin todennäköisesti vielä pidetty yhtä tärkeänä kuin nykyisin.

Mittailtiin tuulitunnelissa

Tatraa testattiin tuulitunnelissa, joka oli silloin autonvalmistajille uutta. Tavoitteena oli luonnollisesti pienentää ilmanvastusta ja sen myötä kasvattaa huippunopeutta ilman moottoritehon nostamista.

Tulokset olivat vaikuttavia. Noin 60 hevosvoiman ilmajäähdytteinen V8-moottori sai melko suurikokoisen auton liikkumaan reilun 150 kilometrin tuntinopeudella. Se oli aikakaudellaan poikkeuksellinen saavutus.

Moottori oli taka-akselin takana, se mahdollisti matalan keulan. Lisäksi ilmajäähdytteinen moottori ei tarvinnut keulaan perinteistä jäähdytintä, mikä olisi rikkonut virtaviivaisen muodon.

Tatra tekee nykyään kuorma-autoja

Tatra-yhtiö aloitti autojen valmistuksen vuonna 1897 Kopřivnicessä, Määrissä, nykyisen Tšekin tasavallan alueella. Se on maailman kolmanneksi vanhin edelleen toimiva autonvalmistaja.

Tatraa vanhempia ovat Peugeot ja Mercedes-Benzin edeltäjät (nykyinen yhtiö syntyi tosin vasta vuonna 1926, kun Benzin ja Daimlerin yritykset yhdistyivät).

Nykyään Tatra valmistaa kuorma-autoja.

Maailman ensimmäiset ydinkellot eli atomiydinkellot on käynnistetty. Wienin teknillisen yliopiston tiloissa Itävallassa toimiva laite ylläpitää aikaa torium-229-isotoopin atomiytimien energiatilojen värähtelyn pohjalta, lehdistötiedotteessa kerrotaan. Kilpaileva laite sijaitsee Kiinassa Tsinghua-yliopistossa, mutta toimii samalla periaatteella, APS Physics täydentää tietoja.

Wieniin kellonsa rakentanut itävaltalais-saksalainen ryhmä ehti lähettämään tuloksensa Nature-tiedelehteen pari viikkoa ennen kiinalaisia, toisessa lehdistötiedotteessa mainitaan. Molemmat artikkelit (linkit: eurooppalaiset, kiinalaiset) julkaistiin kuitenkin samana päivänä 7. lokakuuta.

Ydinkelloa ei pidä sekoittaa perinteiseen atomikelloon. Vaikka näiden tekniikoiden nimet kuulostavat samalta – nimiä voidaan verrata esimerkiksi synonyymeihin ydinpommi ja atomipommi – on tässä tapauksessa kyse kahdesta aivan eri asiasta.

Ydin- ja atomikelloissa näet kutitellaan tyystin eri kohtia atomin sisällä. Perinteiset atomikellot, jotka ovat jo erittäin vakiintunutta tekniikkaa, mittaavat atomiydinten sijasta atomien elektronikuoren energiatiloja.

Eurooppalaisen tutkimusryhmän johtajien Thorsten Schummin ja Ekkehard Peikin mukaan ydinkellotekniikalla voidaan tulevaisuudessa todennäköisesti ylittää atomikellojen mittaustarkkuus huomattavastikin. Tarkempi ajanmittaus puolestaan voi edistää fysiikan perustutkimusta monin tavoin.

Ydinkellot kykenevät perinteisiä atomikelloja parempaan, koska atomiydinten sisukset ovat niin kertakaikkisen eristettyjä kemiallisen ympäristön ja lämpöliikkeen kohinasta. Tämän ansiosta energiasiirtymät ovat paljon paremmin vakiot.

Toistaiseksi perinteisiä atomikelloja ei kuitenkaan ole vielä voitettu. Koekäytön aikana kiinalaisten rakentama kello mittasi aikaa noin tarkkuudella 1 : 10¹⁵ ja eurooppalainen kello noin 10-kertaisesti epätarkemmin eli 1 : 10¹⁴. Ensin mainittu luku on 0,000000 000000 1 prosenttia, ja se vastaa noin yhden sekunnin virhettä 30 miljoonassa vuodessa.

Parhailla atomikelloilla on päästy suunnilleen 10 000 kertaa parempaan kuin mihin kiinalaiset ylsivät. Ottaen huomioon, että atomikellot ovat jo vanha asia ja ydinkellot vasta ensimmäiset laatuaan koskaan, on saavutus huomattavan hyvä.

Kellot stabiloivat itsensä

Molemmat uusista ydinkelloista ovat itsensä stabiloivia kuten perinteiset atomikellot. Tämä ominaisuus on ratkaisevan tärkeä toimivan kellon rakentamisessa, tutkijat korostavat – tai suorastaan välttämätön ehto sille, että ydinkelloa voidaan nimittää kelloksi. Itsensä stabiloiva kello ei tarvitse toimiakseen ulkoista tukea itseään tarkemmasta ajanmittausvälineestä. Sen sijasta laite pitää aikasignaalin kohdallaan omatoimisesti.

Itävaltalaistutkijat kuitenkin tarkkailivat seurantamielessä omaa ydinkelloaan myös äärimmäisen tarkalla atomikellolla.

Ensimmäinen atomikello jossakin mielessä käynnistettiin Yhdysvalloissa vuonna 1949, mutta se oli erittäin epätarkka ja jäi lähinnä kuriositeetiksi. Käytännössä hyödyllisen atomikellon rakensivat ensimmäisinä brittitutkijat vuonna 1955 eli 71 vuotta sitten.

Torium-229:ään perustuvan ydinkellon idean Ekkehard Peik oli keksinyt idean tasolla vuonna 2003 Christian Tammin kanssa.

Tästä huolimatta vielä kaksi vuotta sitten ydinkello vaikutti melkein mahdottomalta, kilpailevan kiinalaisryhmän johtaja Shiqian Ding toteaa APS Physicsille. Suurimmat vaikeudet liittyivät lasertekniikkaan.

Radioaktiivinen kello

Torium-229 on radioaktiivinen isotooppi. Sen puoliintumisaikaa 7916 vuotta on valtaisasti lyhyempi kuin luonnossa esiintyvän toriumin tavallisen isotoopin Th-232:n hyvin pitkä 14 miljardia vuotta. Toisin sanoen Th-229 on kohtalaisen radioaktiivinen ja rajusti säteilevämpi kuin melko lievästi aktiivinen Th-232.

Ydinkellossa käytetty isotooppi Th-229 hajoaa alfahajoamisessa radium-225:ksi ja helium-4:ksi. Hajoamisketju jatkuu tästä useiden välivaiheiden kautta vismutti-209:ään, joka on käytännöllisesti katsoen stabiilia.

Torium-229:n hyödyllisyys ydinkellossa ei kuitenkaan perustu sen radioaktiivisuuteen, vaan ytimen sisällä piilevään eriskummalliseen energiailmiöön. Tämän atomiytimen kahden energiatilan ero, noin 8,36 elektronivolttia, on atomiytimien mittapuulla äärimmäisen äärimmäisen pieni. Tämä onnekas sattuma sallii ytimen virittämisen energiaeroa vastaavalla 148 nanometrin ultraviolettilaservalolla.

Yleensä energiaerot atomiydinten sisällä ovat suuruusluokassa miljoonakertaisesti suuremmat, eikä niiden virittäminen tietenkään lasereilla onnistu.

Laser valottaa kidettä

Käytännössä Schummin ja Peikin ryhmän ydinkello rakentuu edellä mainitusta uv-laserista sekä mineraalikiteestä, jonka joukkoon on seostettu pieni määrä Th-229:ää. Kide on fluorisälpää eli kalsiumfluoridia (CaF₂). Joidenkin millimetrien kokoinen kide sisältää Th-229:ää muutamia mikrogrammoja, tutkijoiden tieteellisessä artikkelissa kerrotaan.

Kun laservalo osuu kiteen sisältämiin Th-229-ytimiin, osa näistä ytimistä virittyy korkeampaan energiatilaan, ja osa laservalosta imeytyy pois. Tämä mekanismi sallii ajan seurannan.

”Laservalon aaltojen värähtelyä voidaan käyttää ajan mittaamiseen, mutta laserien taajuus voi ajelehtia hieman ajan myötä esimerkiksi lämpötilanvaihtelujen takia. Tarkkoja mittauksia varten tarvitaan tästä syystä stabilointimekanismi, joka pitää laserin taajuuden ja kellon tikkeen täsmälleen oikeina”, Schumm argumentoi.

Ydinkelloissa stabilointi syntyy toriumytimien absorptiosta. Jos laserin taajuus meinaa ajelehtia harhaan, ei laservaloa enää imeydykään kiteeseen yhtä paljon. Silloin laseria säädetään automatisoidusti takaisin kohdalleen, ja ajanmittauksen tarkkuus säilyy.

Kiinalaisten Shiqian Dingin ja Wenhao Bun johtaman ryhmän kello toimii varsin tarkasti samalla periaatteella – mutta he saivat rakennettua kellosta vieläkin tarkemman.

Th-229:n energiasiirtymän viivanleveys on 112 kilohertsiä. Noin 10–20 kHz muutokset laserin taajuudessa ovat helposti havaittavissa. Valon aallonpituus 148 nm vastaa taajuutena 2,02 petahertsiä, josta 10–20 kHz on noin 0,000 000 000 5–0,000 000 001 prosenttia.

Tieteellinen artikkeli saksalais-itävaltalaisista tutkimuksista on julkaistu erittäin arvostetussa Nature-lehdessä. Myös kiinalaistutkijoiden artikkeli löytyy Naturesta. Molemmat paperit ovat vapaasti luettavissa.

Suomalaiset tietotyöläiset tekevät nykyään työnsä pääosin hybridimallilla. JLL Finlandin tuoreen kyselyn mukaan toimistolla työskennellään keskimäärin puolet työajasta eli noin 2,5 päivää viikossa. Silti keskustelu etä- ja lähityöstä käy edelleen kuumana, kun monet työnantajat ovat viime aikoina lisänneet pakollisia toimistopäiviä.

JLL Finlandin työympäristöpalveluista vastaavan johtajan Sofia Jakaksen mielestä keskustelu on ajautunut turhan mustavalkoiseksi.

”Se on hyvin polarisoitunut aihe. Kun puhutaan etä- ja lähityöstä, keskitytään tosi vahvasti siihen, tehdäänkö kaksi tai kolme päivää vai sataprosenttisesti toimistolla töitä. Olisi tervetullutta, jos päästäisiin aiheessa eteenpäin ja voitaisiin puhua tarkemmin siitä, miten työ sujuu”, Jakas sanoo Tänään töissä -podcastissa.

Helsinkiläisen tekoäly-yhtiön Invenin perustaja ja toimitusjohtaja Niilo Pirttijärvi on vahva lähityön puolestapuhuja. Vuonna 2022 perustettu startup teki viime vuonna 3,25 miljoonan euron liikevaihdon, ja sen kaikki 70 työntekijää työskentelevät toimistolla Helsingin Bulevardilla.

”Olen sitä mieltä, että pitäisi olla sataprosenttisesti töissä läsnä. On eri asia tulla työpaikalle, jossa on työkavereita ja niiden kanssa oikeasti tekee töitä. Meillä tämä tuntuu toimivan hyvin. Ne ihmiset, jotka haluavat tehdä etätöitä, eivät päädy meille”, Pirttijärvi sanoo.

Etätyö ei sovi kovaa kasvavan Invenin yrityskulttuuriin.

”Meillä on ollut todella kovia osaajia, jotka ovat tehneet etänä. Puolen vuoden tai vuoden jälkeen he ovat vähän ulkopuolella porukasta. He eivät ole ihan mukana kaikessa eivätkä enää viihdy ja lähtevät.”

Toimisto luo puitteet

Sekä Jakas että Pirttijärvi näkevät toimiston tärkeimpänä tehtävänä ihmisten kohtaamisen. Pirttijärvi vertaa toimistolle lähtemistä lenkille lähtemiseen.

”Aina sitä miettii, että en jaksa lähteä lenkille. Kotona on kivempi syödä karkkia ja katsoa Netflixiä. Mutta kun lähdet, sen jälkeen on aina parempi fiilis. Uskon, että toimistotyö on vähän samanlainen juttu. Hetkessä voi tuntua, että olisi kivempi jäädä kotiin, mutta pitkällä aikavälillä olet onnellisempi, kun lähdet toimistolle, näet työkaverit livenä ja käyt heidän kanssaan lounaalla.”

Jakaksen mukaan toimistolle tuleminen auttaa myös virittäytymään työhön.

”Toimistolle lähteminen luo puitteet sille, että nyt mennään töihin ja tehdään parhaansa. Lisäksi saa sitä arvoa, että tulee vapaamuotoista kanssakäymistä kollegoiden kanssa. Kotona työpäivä on helposti vain työtehtäviä.”

JLL:n kysely kertoo kuitenkin myös lähityön haasteista. Vain noin 30 prosenttia vastaajista oli sitä mieltä, että keskittymistä vaativaa työtä on hyvä tehdä toimistolla.

”Hyvin yleistä on, että ihmiset kokevat, etteivät he pysty toimistolla keskittymään eivätkä saa mitään aikaiseksi”, Jakas sanoo.

Siksi toimistoihin tarvitaan tilaa sekä kohtaamisia että työrauhaa ajatellen.

”Kun toimistolle tullaan, siellä pitää olla myös paikkoja, joissa voidaan tehdä keskittymistä vaativaa työtä tai Teams-puheluita ilman avokonttorin hälinää”, Jakas sanoo.

Datakeskusalaa edustava Datakeskusteollisuus-yhdistys tyrmää lakiluonnoksen, joka siirtäisi datakeskukset muita teollisuudenaloja tiukempien ehtojen taakse sähköverkon liittymäjonossa.

Nykyisin kantaverkkoyhtiö Fingrid ja alueelliset sähköverkkoyhtiöt tekevät sähkönkäyttäjien kanssa sähkön liittymissopimuksia aina siinä järjestyksessä kuin hakemuksia jätetään.

Työ- ja elinkeinoministeriö (TEM) on kuitenkin valmistellut tänä syksynä sähkömarkkinalakiin muutosta, jossa sähkönkäyttäjät asetettaisiin keskenään erilaiseen asemaan. TEM:ssä valmisteilla oleva lakimuutos käytännössä pudottaisi datakeskukset tulevaisuudessa sähköliittymäjonon häntäpäähän.

Ehdotettu laki on tarkoitettu tulemaan voimaan 1.1.2027. TEM:n mukaan lakiuudistuksen tarkoituksena on turvata pienten sähkönkäyttökohteiden ja yhteiskunnan kannalta kriittisten toimintojen liittäminen sähköverkkoon.

TEM:lle antamassaan lausunnossa Datakeskusteollisuus sanoo, että esitys syrjii toimialaa perusteettomasti.

Lakiluonnoksessa datakeskuksille asetettaisiin 10 megawatin tehoraja, kun muille sähkönkäyttökohteille raja olisi kymmenkertainen eli 100 megawattia. Datakeskusteollisuus huomauttaa, ettei tätä eroa ole perusteltu mitattavilla verkkovaikutuksilla.

Datakeskusteollisuus myös katsoo esityksen sotivan EU-oikeuden syrjimättömyysvaatimuksia sekä perustuslain yhdenvertaisuusperiaatetta ja elinkeinovapautta vastaan.

Datakeskusteollisuus kertoo kannattavansa esityksen tavoitetta huolehtia niukasta liittymäkapasiteetista.

”Priorisoinnin ohella tulee nopeuttaa verkon rakentamista ja kohdentaa vahvistuksia ennakoivasti alueille, joilla on todennettua teollisten investointien kysyntää”, Datakeskusteollisuus sanoo lausunnossaan.

Ala esittää, että etusijajärjestyksen sijaan ensimmäiseksi seulaksi pitäisi nostaa hankkeen kypsyysaste. Jatkossa sähköverkon kapasiteettia tulisi myöntää vain niille hankkeille, joiden toteutuskelpoisuus on todennettu esimerkiksi lupien, pankkitakausten tai sitovien sähköostosopimusten avulla.

Datakeskusteollisuus myös vaatii, että etusijamenettelyä sovellettaisiin vain alueilla ja liittymispisteissä, joissa kapasiteetista on todellista ja todennettua niukkuutta. Muualla hakemukset pitäisi käsitellä jatkuvasti nykymallin mukaisesti.

Datakeskusala pelkää investointien pysähtyvän

Ehdotettu menettely ja sen aikataulu uhkaavat Datakeskusteollisuuden mukaan pysäyttää sähköliittymien käsittelyn ja investointien etenemisen lähes vuodeksi vuoden 2027 aikana.

Pitkä epävarmuus ja käsittelytauko haittaisivat Datakeskusteollisuuden mukaan koko Suomen investointiympäristön mainetta. Ala pelkää, että Suomi saattaa menettää investointeja tärkeimmille kilpailijamailleen eli Ruotsille ja Norjalle, joissa sääntely on ennakoitavampaa.

”Jos yksi sähkönkäyttäjien ryhmä voidaan asettaa muita huonompaan asemaan, investoijat arvioivat, että sama voi myöhemmin koskea muitakin toimialoja. Tämä heikentää Suomen houkuttelevuutta kaikille sähköä käyttäville investoinneille”, Datakeskusteollisuus sanoo lausunnossaan.

Datakeskusteollisuus vaatii hallituksen sähkömarkkinalain muutosehdotuksen palauttamista jatkovalmisteluun. Lakiesitys on etujärjestön mukaan valmisteltu poikkeuksellisen kiireesti ilman riittäviä määrällisiä vaikutusarvioita sähkön hintaan, kysyntään tai tuotantoon.

Fingrid: Etusijamenettely tarvitaan nopeasti käyttöön

Kantaverkkoyhtiö Fingridin mukaan sähkömarkkinalakiin ehdotettu muutos liittämisen etusijamenettelystä on tarpeellinen ja tervetullut uudistus, joka tehostaa rajallisen verkkokapasiteetin käyttämistä.

“Etusijamenettelylle on selvä ja kiireellinen tarve. Verkkokapasiteetin niukkuus vaikuttaa jo nyt teollisuuden, datakeskusten ja muiden suurten investointien suunnitteluun ja aikajänteisiin. Etusijamenettely kannustaa myös liittyjiä tuomaan sähköverkkoon sähkön tuotantoa. Tarvitsemme etenkin lisää joustavaa sähköntuotantoa Suomeen”, Fingridin kantaverkkosuunnittelusta vastaava johtaja Jussi Jyrinsalo sanoo.

Omassa lausunnossaan ministeriölle Fingrid esittää lakiin täsmennyksiä, joilla varmistetaan etusijamenettelyn toimivuus käytännössä. Fingridin mukaan menettelyssä tulisi jakaa vain sellaista verkkokapasiteettia, jonka toteuttaminen on varmistettu verkkoyhtiöiden investointipäätöksin.

”Etusijamenettely ei ole verkkoinvestointien korvike, vaan tapa varmistaa, että sähköjärjestelmämme palvelee suomalaisia parhaalla tavalla. Nopeasti saatavilla olevat verkkoliittymät ovat Suomelle kilpailuetu, josta haluamme pitää kiinni”, Jyrinsalo toteaa.

Norjassa sotilaat havaitsivat, että sotaharjoituksiin vuokratuissa kiinalaisvalmisteisissa autoissa olevat kamerat tallensivat automaattisesti videokuvaa ympäristöstään. Asiasta kertoi norjalainen Dagens Næringsliv.

Autoja käytettiin kuitenkin harjoituksen loppuun asti, koska vaihtoehtoisia ajoneuvoja oli tarjolla vähän.

Norjan asevoimat vuokraa autoja muun muassa First Rent A Car Norway -yhtiöltä, joka toimii Hertz-brändin alla. Nettavisenin mukaan yhtiön omistusrakenne johtaa Volvo Carsiin, josta enemmistön omistaa kiinalainen Zhejiang Geely Holding Group.

Tapaus on herättänyt huolta ajoneuvojen kuvaaman materiaalin tietoturvasta ja tietosuojasta. Norjan viranomainen on varoittanut, että nykyaikaisissa autoissa voi olla yli 200 sähköistä anturia. Niiden keräämiä tietoja voitaisiin käyttää vakoilussa ajoneuvon liikkeiden seuraamiseen, jos ulkopuoliset pääsisivät dataan käsiksi.

Norjan turvallisuusviranomaiset ovat samalla varoittaneet Kiinan tiedustelu- ja turvallisuusviranomaisten kasvaneesta toimintakyvystä maassa.

Israelin asevoimat on rajoittanut kiinalaisvalmisteisten autojen käyttöä sotilastukikohdissa tietoturvariskien vuoksi.