Paper- and membrane-based ion-modulated electronics

Avhandlingen handlar om pappers- och membranbaserad jonmodulerad elektronik. Målet med forskningen har varit att utveckla billig, miljövänlig och brännbar elektronik, som kan användas i vardagliga engångsprodukter. Baskomponenterna som utvecklas och presenteras i avhandlingen är transistorer och kondensatorer. Mer komplicerad logisk kretselektronik demonstreras också med hjälp av dessa komponenter. Substraten som utnyttjas vid framställningen av dessa elektroniska komponenter är papper och membran. Dessa substrat är flexibla, hållbara, billiga, miljövänliga, etc. och därför väl anpassade för befintliga tryckteknologier. Själva baskomponenterna framställs sedan på dessa substrat genom att trycka flera skikt på varandra, där varje enskilt skikt är ett individuellt material. Detta är möjligt eftersom de organiska materialen som används i dessa komponenter är upplösta i ett lösningsmedel och kan därmed tryckas på samma sätt som ett vanligt bläck. Ett tredimensionellt objekt kan på detta sätt framställas. I avhandlingen presenteras flera olika typer av transistorer, men den gemensamma nämnaren bland dessa är att isolatorn är en jonledare. Denna, ganska ovanliga, transistormodellen har den stora fördelen att lågspänningskomponenter kan relativt enkelt framställas. Det som är speciellt med våra transistorer är att vi har använt miljövänliga jonledare. Detta, bl.a., leder till att våra komponenter visar både god prestanda, tillika som de är miljövänliga. I avhandlingen demonstrerar vi även tryckta superkondensatorer, en motsvarighet till laddningsbara batterier, konstruerade på papper med aktiverat kol och miljövänliga jonledare. De mest komplicerade logiska kretsar som demonstreras i denna avhandling är ring-oscillatorer och 1-bits-minnen konstruerade på papper. --------------------------------------------- Väitöskirja käsittelee paperille ja polymeerikalvolle tulostettua ionimoduloitua elektroniikkaa. Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää edullista, ympäristöystävällistä ja polttokelpoista elektroniikkaa, jota voidaan käyttää esim. tavanomaisissa kertakäyttötuotteissa. Väitöskirjassa esitellään erilaisia transistoreita ja kondensaattoreita. Näitä elektronisia peruskomponentteja käyttäen demonstroidaan myös monimutkaisempia loogisia piirejä. Komponenttien valmistuksessa alustana käytettiin paperia ja polymeerikalvoa. Valitut alustat ovat joustavia ja kestäviä, ja ovat siksi hyvin yhteensopivia olemassa olevien tulostusmenetelmien kanssa. Peruskomponentit valmistettiin tulostamalla eri materiaaleja päällekkäin. Komponenteissa käytettävät orgaaniset aineet ovat liuenneessa muodossa musteessa, joka voidaan tulostaa samalla periaatteella kuin mikä tahansa normaali muste. Tällä menetelmällä voidaan valmistaa myös kolmiulotteisia tuotteita. Väitöskirjassa esitellään useita erityyppisiä transistoreita, joissa yhdistävänä tekijänä on ionisesti johtava eriste. Tällaista suhteellisen harvinaista transistorityyppiä käyttämällä voidaan mahdollistaa matala-jännitteisten komponenttien yksinkertainen valmistus. Valmistettujen transistoreiden etu on ionisten nesteiden ympäristöystävällisyys. Elektroniset komponentit ovat täten hyviä suorituskyvyltään, mutteivät haitallisia ympäristölle. Väitöskirjassa demonstroidaan myös tulostettujen superkondensaattoreiden, eli ladattavien paristojen vastineiden, valmistus paperille aktiivihiiltä ja ionisia nesteitä käyttäen. Kaikkein monimutkaisimmat loogiset piirit, jotka tässä väitöskirjassa esitellään, ovat rengasoskillaattorit sekä 1-bittinen paperille valmistettu muisti.

Näkökulmia 3D-tulostuksen opetukseen ja koulutukseen

Additive manufacturing, or 3D printing, is globally one of most interesting area in developing of manufacturing technologies. This technology is suitable for fabrication off industrial products and it interests actors in fields of computer sciences, economics, medical sciences and design&arts. Additive manufacturing is often referred as third industrial revolution: first revolution was invention of steam engines in 18th century and second was industrial revolution started by Henry Ford in 1920s. Companies should be able to test suitability of their products for additive manufacturing and 3D printing but also how much better products could be when products are totally re-designed so that all potential of this new technology can be utilized. This is where education has its importance; new generations who enter working life should be educated to know of additive manufacturing and 3D printing, its advantages but also of it limits. There has to be also possibility to educate industry and people already working there, so that industrial implementation could be done successfully. This is especially very valid for Finland. Education is strongly needed so that Finnish industry can maintain its competence in global markets. Role of education is extremely important when a new technology is industrially implemented. Additive manufacturing and 3D printing offers freedom to design new products, production and generally ways of doing things. Development, planning and execution of education for additive manufacturing and 3D printing is challenging as this area develops very fast. New innovations are coming almost every month. Planning of education for additive manufacturing and 3D printing requires collection pieces of data from various of sources. Additive manufacturing and 3D printing industry and its development has to be followed frequently, and material for additive manufacturing and 3D printing has to be renewed frequently.

Primary Flight Displayn toiminta ja turvallisuustekijät

Tässä tutkielmassa tutkitaan Primary Flight Displayn (PFD) toimintaa ja turvallisuusteki-jöitä. Primary Flight Display on nykyaikaisen lentokoneohjaamon yksi merkittävimmistä näytöistä, joka korvaa kuusi perinteistä analogista mittaria. Tutkielmassa selvitetään PFD:n ominaisuuksia, hyötyjä ja riskejä verrattuna sillä korvattuihin analogisiin mittareihin. Tutkielman päätutkimuskysymys on: Millä tavoilla Primary Flight Displayn lentoturvallisuus eroaa sillä korvattujen perinteisien mittareiden lentoturvallisuudesta? Tutkielma on luonteeltaan laadullinen kirjallisuustutkimus, joka perustuu valmiisiin ai-neistoihin. Menetelmänä aineiston analyysissä on sisällönanalyysi. Tutkielmassa tarkastel-laan sekä PFD:n näyttöä että tärkeimpiä järjestelmiä näytön informaatioon liittyen. Tutkielmassa esitellään myös PFD:n korvaamat kuusi perinteistä mittaria, jotta voidaan paremmin ymmärtää mittarien eroavaisuuksia niin toimintaperiaatteissa kuin turvallisuustekijöissäkin. PFD:n toiminta eroaa merkittävästi perinteisistä analogisista mittareista, vaikka muutamia yhtäläisyyksiäkin esiintyy. Osa PFD:n eroavaisuuksista nähdään lentoturvallisuutta kehittävinä tekijöinä, mutta PFD ja sen käyttö sisältävät toistaiseksi myös useita riskitekijöitä. Keskeisimpinä johtopäätöksinä havaitaan, että PFD:n etuja lentoturvallisuuden kannalta ovat nopea ristiintarkkailu, suuri keinohorisontti, erilaiset lisäinformaatiot, lentoarvojen tallentuminen sekä laitteen kyky tunnistaa virheellistä dataa. PFD:n taustalla toimivat elektroniset järjestelmät mittaavat arvoja nopeammin, tarkemmin ja luotettavammin kuin perinteisien mittareiden mekaaniset osat. PFD:n riskitekijöitä ovat muun muassa digitaalinen ilmanopeus- ja korkeusnauha ilman viisareita, näppihäiriöt, standardisoinnin puute ja järjestelmien monimutkaisuus. Lisäksi PFD saattaa tietyissä lentotiloissa jopa heikentää ohjaajan tilannetietoisuutta. Keskeisimpinä PFD:n kehitysehdotuksina tutkielmassa nähdään näyttöjen tietyn asteen standardisoiminen, visuaalisten ominaisuuksien parantaminen, sekä käyttökoulutuksen tehostaminen niin laitteen normaali- kuin vajaatoiminnoissa. PFD:n mittarit pitäisivät myös sijaita sopivan lähekkäin toisiaan nopean ristiintarkkailun mahdollistamiseksi, mutta ne eivät saisi olla niin tiiviisti yhdessä, että näytön lukeminen vaikeutuu.

Pulssitettu laserablaatio mikrofluidisten kanavistojen sarjatuotantomenetelmänä

Puolijohteiden yleistyttyä vuodesta 1948 alkaen, ovat elektroniset laitteet pienentyneet jatkuvasti tehojen kuitenkin kasvaessa. Kasvaneet tehotiheydet kuitenkin vaikeuttavat laitesuunnittelua, sillä puoljohdekomponenttien suorituskyvylle ja eliniälle on oleellista lämpötilojen ja lämpötilavaihteluiden minimointi. Perinteisen ilmajäähdytyksen lähestyessä rajojaan niin kokonaistehon kuin järkevän energiatehokkuudenkin suhteen, on parhaaksi seuraavaksi teknologiaksi ennustettu kaksifaasijäähdytystä, jonka suorituskyky ja energiatehokkuus ovat vaaditulla tasolla. Kaksifaasijäähdytyksen optimaaliselle toiminnalle tärkeää on hyvin suunniteltu ja tarkasti valmistettu lämmönsiirtopinta, jota kutsutaan mikrokanavistoksi. Pulssitettu laserkaiverrus on edistynyt valmistustekniikka, jonka tarkkuus ja luotettavuus sopisivat mikrokanavistojen valmistamiseen. Laserkaiverruksella saavutettavat lopputulokset vaihtelevat kuitenkin materiaalista riippuen ja kupari – jota käytetään yleisesti lämmönjohteena – on eräs huonoimmin lasertyöstöön reagoivista materiaaleista ja siksi on oleellista selvittää laser-kaiverruksen toimivuutta kuparisten mikrokanavistojen valmistuksessa. Pulssitetun laser-kaiverruksen eri variaatioista nanosekunti-luokan pulssinpituuksilla toimivat laitteet ovat jatkuvan tuotannon kannalta paras vaihtoehto niiden hyvän tuottavuuden, saatavuuden sekä kohtuullisen alkuinvestoinnin vuoksi. Käytännön kaiverruskokeiden perusteella selvisi, että menetelmä on laatunsa ja tarkkuutensa puolesta sopiva varsinaiseen tuotantoon. Kaiverruksen tehokkuus kuparia työstettäessä on kuitenkin ennakoituakin heikompi ja niin valmistus- kuin suunnitelu-prosessikin vaativat vielä jatkotutkimusta ja -kehitystä.

Julkaisutilasto Kirjat 2000-

Vapaakappalekartuntaan perustuva tilasto Suomessa kustannetusta kirjallisuudesta vuodesta 2000 lähtien

Julkaisutilasto Aikakauslehdet 1999-

Vapaakappalekartuntaan perustuva tilasto Suomessa ilmestyvistä aikakauslehdistä vuodesta 1999 lähtien

Julkaisutilasto Sanomalehdet 1999-

Vapaakappalekartuntaan perustuva tilasto Suomessa ilmestyvistä sanomalehdistä vuodesta 1999 lähtien

Julkaisutilasto Musiikkiäänitteet 1995-

Vapaakappalekartuntaan perustuva tilasto Suomessa julkaistuista musiikkiäänitteistä vuodesta 1995 lähtien

Julkaisutilasto Nuotit 1991-

Vapaakappalekartuntaan perustuva tilasto Suomessa kustannetuista nuottijulkaisuista vuodesta 1991 lähtien

Julkaisutilasto Puheäänitteet 1995-

Vapaakappalekartuntaan perustuva tilasto Suomessa julkaistuista puheäänitteistä vuodesta 1995 lähtien

Julkaisutilasto Moniviestimet 1991-

Vapaakappalekartuntaan perustuva tilasto Suomessa julkaistuista moniviestimistä (multimedia) vuodesta 1991 lähtien

Julkaisutilasto Luetteloimaton 1991-

Vapaakappalekartuntaan perustuva tilasto Suomessa julkaistuista pienpainatteista, julisteista, toimintakertomuksista ja kunnallisista julkaisuista vuodesta 1991 lähtien. Pienpainatelehdet sisältyvät tilastoon vuodesta 2014 lähtien

Julkaisutilasto Kartat 1991-

Vapaakappalekartuntaan perustuva tilasto Suomessa kustannetuista karttajulkaisuista vuodesta 1991 lähtien

Julkaisutilasto Dia-, kalvo- ja filmikorttisarjat 1991-

Vapaakappalekartuntaan perustuva tilasto Suomessa julkaistuista dia-, kalvo- ja filmikorttisarjoista vuodesta 1991 lähtien

Publikationsstatistik Böcker 2000-

Vapaakappalekartuntaan perustuva tilasto Suomessa kustannetusta kirjallisuudesta vuodesta 2000 lähtien