Ulkotilojen laatoitusten kestävyys

Insinööritoimisto Mikko Vahanen Oy:llä on ollut vuosien mittaan useita korjausrakentamisprojekteja, joissa on pohdittu laatoituksen käyttöä ulkona sijaitsevien rakenteiden pinnoitteena. Kasvavan kiinnostuksen myötä ulkotilojen laatoituksia on ollut syytä tutkia hieman tarkemmin. Tämän työ tavoitteena oli selvittää lämpötilojen muutosten vaikutuksia laatoitetuille rakenteille sekä laajentaa tietoutta ulkotiloihin soveltuvista materiaaleista. Lämpötilojen vaihteluiden vaikutuksia tutkittiin pakkasrasituskokeella, jossa laatoitettuja koekappaleita altistettiin jäätymis-sulamisrasituksille. Lämpölaajenemistestaus tehtiin puolestaan erillisille homogeenisille koekappaleille. Tulevaisuudessa samankaltaisia koestuksia voisi tehdä vielä useammille materiaalityypeille. Insinöörityön teoriaosassa pohditaan ulkotiloihin vaikuttavia moninaisia rasituksia sekä esitellään eri materiaalityyppien soveltuvuuksia kyseisiin rakenteisiin. Lisäksi selvitetään vertailemalla laatoituksen ja massapinnoitteen eroja pinnoitusratkaisuina. Vapaamuotoisen materiaalitoimittajien kyselyn avulla selvitetään tämän hetkisiä ulkotilojen laatoitusratkaisuja. Selvityksen tuloksena on varsin monipuolinen ratkaisujen kirjo. Kyselyssä käy ilmi myös materiaalitoimittajien näkemys ulkotilojen laatoittamisesta sekä heidän kantansa kyseisten rakenteiden ongelmien syille. Tulokset pakkasrasitus- ja lämpölaajenemiskokeista olivat hyvin havainnolliset. Materiaalit asettuivat kokeissa testatuissa ominaisuuksissa selkeään järjestykseen. Tämän työn tulosten ansiosta saatiin paljon uutta tietoa ulkotilojen laatoituksiin liittyvistä ongelmista ja mahdollisuuksista. Työssä saavutettuja tuloksia tullaan käyttämään yrityksen suunnitteluratkaisuissa laatoitetuille kattamattomille rakenteille.

Suomalaista rockmusiikkia Viroon : millaiset puitteet Viro tarjoaa suomalaisen rockmusiikin esittämiselle?

Tämän opinnäytetyön tavoite on selvittää, millaiset puitteet Viro tarjoaa suomalaisen rockmusiikin esittämiselle. Pureudun aiheeseen etsimällä vastaukset kysymyksiin millaista rockmusiikin esitysvientiä Viroon tehdään, kuka sitä tekee, miten käytännön järjestelyt toimivat ja millaisia esitystiloja Virosta löytyy. Selvitän myös julkissektorin roolia viennissä. Opinnäytetyöni keskittyy kohdemaassa eli Virossa tapahtuvaan viennin osaan. Se ei siis selvitä Suomessa tapahtuvia ennakkojärjestelyjä, vaan sitä mitä tapahtuu, kun yhtye pääsee Viroon, ja toisaalta myös sitä, miten Virossa työskentelevä osapuoli toimii. Työn keskeisinä tiedonlähteinä ovat asiantuntijoiden teemahaastattelut ja virolaista musiikkikulttuuria käsittelevät artikkelit ja sivustot. Lisäksi aineistoina toimivat viennin käsitteistöön ja näkymiin liittyvät tutkimukset ja tilastot, ammattilaistapahtumasta kerätty seminaariaineisto, kirjoittajan kokemus sekä sähköpostikyselyn materiaalit. Virolainen musiikkibisnes on vielä lapsenkengissä, mikä heijastuu myös maan rockkulttuuriin ja tapahtumajärjestämiseen ja -tiedottamiseen. Suomalaista rockmusiikkia esitetään Virossa pääasiassa virolaisten konserttijärjestäjien ja ravintoloitsijoiden toimesta. Yhtyeet lähtevät esiintymään toimijoiden kutsusta tai omasta aloitteestaan ja ovat useimmiten yhteydessä suoraan virolaiseen järjestäjään. Virossa on ravintoloita, jotka esittävät suomalaista rockmusiikkia aktiivisesti. Suomalaisten toimijoiden vähyys kentällä johtunee viennin taloudellisesta kannattamattomuudesta ja Viron pienestä koosta markkina-alueena. Jotta suomalaisen rockmusiikin livevientiä Viroon edistettäisiin, on vientiä tehtävä pitkäjänteisemmin ja kokonaisvaltaisemmin. Suomalaisten toimijoiden olisi hyvä havahtua Viron tulevaisuudessa luomiin mahdollisuuksiin ja ryhtyä kehittämään suomalaisen rockin näkyvyyttä Virossa toimimalla yhteistyössä virolaisten järjestäjien kanssa.

Kaukojäähdytysverkon rakennevaihtoehdot

Kaukojäähdytyksellä tarkoitetaan keskitetysti tuotetun jäähdytysenergian jakamista kiinteistöihin jakeluverkossa kiertävän kylmän veden välityksellä, eli kaukojäähdytys on ulkoistettu jäähdytysratkaisu. Jäähdytysenergiaa tarvitaan työtehon, viihtyisyyden ja sisäilman laadun parantamiseksi, sekä joidenkin prosessien tarpeisiin. Siinä missä perinteinen kiinteistökohtainen jäähdytysjärjestelmä tuottaa jäähdytysenergian sähköllä, käytetään kaukojäähdytyksessä jäähdytysenergian tuottamiseen sellaisia resursseja, jotka muuten jäisivät käyttämättä. Tästä syystä kaukojäähdytys vähentää merkittävästi hiilidioksidipäästöjä, jonka lisäksi kaukojäähdytys vähentää kylmäkoneissa käytettävien kylmäaineiden aiheuttamia kasvihuonekaasupäästöjä. Kaukolämpöverkkoa muistuttavan kaukojäähdytysverkon rakentaminen vaatii suuria investointeja. Nykyisin jakeluverkon rakenteena käytetään 2Mpuk- rakennetta, jonka todettiin olevan teknistaloudellisesti soveltuvin vaihtoehto Helsingin Energian kaukojäähdytysverkkoon. Myös PE 100 putkia voitaisiin käyttää PN 16 paineluokassa alle DN 300 kokoluokkaa vastaavissa johdoissa, ja PN 10 paineluokassa alle DN 400 johdoissa. Kaukolämpöverkon paineluokan valinta vaikuttaa oleellisesti investointikustannuksiin PE- putkilla ja joillekin alueille kannattanee rakentaa alemman paineluokan omaava erillisverkko PE- putkista. Happidiffuusion kautta PE- putkista pääsee jonkin verran happea verkkoon, mutta määrät ovat melko pieniä, eikä muitakaan teknisiä esteitä hyvin korroosiota kestävien PE- putkien käytölle ole. 2Mpuk- rakenteelle suurimman riskin aiheuttaa elementtien liitoskohdista teräsputken pinnalle pääsevä ulkopuolinen vesi. Koska kaukojäähdytysjohdot ovat lisäksi yleensä ympäristöä kylmempiä, kondensoivat ne vettä pinnallensa kaukolämpöjohdoista poiketen. Ulkopuolisen veden aiheuttamaa riskiä voitaisiin pienentää eristämällä liitoskohdat sähkömuhveilla. Verkoston rakentamiskustannuksia ja liikenteelle aiheutuvia haittoja voidaan vähentää ojattomia rakentamismenetelmiä, kuten suuntaporausta käyttämällä.

Model-based study of a chemical-looping combustion process

Chemical-looping combustion (CLC) is a novel combustion technology with inherent separation of the greenhouse gas CO2. The technique typically employs a dual fluidized bed system where a metal oxide is used as a solid oxygen carrier that transfers the oxygen from combustion air to the fuel. The oxygen carrier is looping between the air reactor, where it is oxidized by the air, and the fuel reactor, where it is reduced by the fuel. Hence, air is not mixed with the fuel, and outgoing CO2 does not become diluted by the nitrogen, which gives a possibility to collect the CO2 from the flue gases after the water vapor is condensed. CLC is being proposed as a promising and energy efficient carbon capture technology, since it can achieve both an increase in power station efficiency simultaneously with low energy penalty from the carbon capture. The outcome of a comprehensive literature study concerning the current status of CLC development is presented in this thesis. Also, a steady state model of the CLC process, based on the conservation equations of mass and energy, was developed. The model was used to determine the process conditions and to calculate the reactor dimensions of a 100 MWth CLC system with bunsenite (NiO) as oxygen carrier and methane (CH4) as fuel. This study has been made in Oxygen Carriers and Their Industrial Applications research project (2008 – 2011), funded by the Tekes – Functional Material program. I would like to acknowledge Tekes and participating companies for funding and all project partners for good and comfortable cooperation.

Lämpötilamuutosten vaikutukset metallien liimaliitoksiin

Diplomityön tavoitteena oli tutkia lämpötilan ja sen muutosten vaikutusta kahden metallin tai metallin ja magneetin väliseen liimaliitokseen. Tutkimuksen päätavoitteena oli tutkia magneettien liimaukseen käytetyn akryyliliiman lujuutta lämpösyklitysten jälkeen ja eri käyttölämpötilojen seurauksena. Teoriaosassa on käsitelty erilaisia liimauksen toteutukseen ja liimaliitoksen lujuuteen vaikuttavia tekijöitä. Erilaiset metallien liimaukseen soveltuvat liimatyypit ja niiden tarttumiseen liittyvät tekijät, kuten esikäsittelyt on myös käyty läpi teoriaosassa. Myös liiman- ja liimatyypin valintaa koskevia periaatteita ja tekniikoita on käsitelty. Käytännön osassa on esitelty koejärjestelyt sekä tutkittavat materiaalit ja niille suoritetut esikäsittelyt. Käytännön kokeissa suoritettavissa liimaliitoksissa käytettiin akryyli- ja silikoniliimoja, joille suoritettiin erilaisia vetokokeita. Akryyliliimalla liimatuille liitoksille suoritettiin myös lämpösyklityksiä, joita vertailtiin käsittelemättömiin liitoksiin. Magneettien ja metallien välisten liitosten lujuuden lisäksi liimalta saavutettavia lujuuksia arvioitiin rakenneterästen välisen liimaliitoksen sisältävillä vetosauvoilla. Suoritettujen kokeiden perusteella havaittiin lämpötilan vaikuttavan radikaalisesti liimaliitosten lujuuteen. Magneettien liimaliitoksilla saavutettiin käytännön sovellukseen riittävän suuria leikkauslujuuden arvoja vain huoneenlämpötilassa vedettäessä. Lämpösyklitysten todettiin myös heikentävän liitosta selvästi. Silikoniliiman lujuus oli alle sovelluskohteessa vaikuttavien voimien optimaalisissakin olosuhteissa. Metallien välisten liimaliitosten lujuuden todettiin heikentyvän nopeasti kasvatettaessa vetokokeissa käytettyä lämpötilaa. Liitoksen heikkenemistä havaittiin myös lämpötilaa laskettaessa.

Särmäyksen kustannusperusteinen hinnoittelu

Tässä diplomityössä on tutkittu särmäyksen eri muuttujien vaikutusta kustannusrakenteeseen. Tutkimusmenetelminä on käytetty kirjallisuusselvitystä sekä särmäysaikojen mittausta tuotannossa. Diplomityön tavoitteena oli saada aikaan kustannusperusteinen hinnoittelumalli, jonka avulla särmäyksen hinnoittelu on yksinkertaista ja nopeaa. Särmäysaikoja mitattiin erikokoisille ja -muotoisille kappaleille. Levyn paksuus mitattavilla kappaleilla oli alle 1mm. Muut mitat vaihtelivat alle 200 mm:stä yli 2000 mm:iin. Käytetyt materiaalit olivat sähkö- ja kuumasinkitty teräs. Mitattavia aikoja olivat aika, joka kuluu yhden särmän taivutukseen, aika, joka kuluu yhden kappaleen valmistamiseen sekä ohjelmointiin ja asetuksiin kuluva aika. Särmäysaikoihin vaikuttavat kymmenet eri muuttujat liittyen särmäyspuristimiin, särmättäviin kappaleisiin ja työkaluihin, jne. Osa muuttujista vaikuttaa hyvin vähän kokonaisaikaan, joten kaikkia muuttujia ei lähdetty mittaamaan erikseen. Lisäksi käytössä ollut mittausvälineistö ei ollut riittävän tarkka kaikkien muuttujien mittaamiseen. Aikaansaatu hinnoittelumalli huomioi eri muuttujat ajassa, joka kuluu kappaleiden valmistamiseen, jolloin kaikki muuttujat tulee huomioitua lopullisessa hinnassa.

Lasikuitupinnoitteiden ja vinyyliesterihartsien yhteensopivuuden tutkiminen

Diplomityössä on haettu tietoa lasikuitupinnoitteiden ja vinyyliesterihartsien yhteensopivuudesta ja sen testaamisesta. Lujitemuovikomposiitissa hartsi sitoo materiaalit yhteen ja antaa rakenteelle kemiallisen kestävyyden, sitkeyden ja välittää kuormitukset kuitujen kannettaviksi. Vaadittavan lujuuden rakenteelle antaa lasikuitu. Se päällystetään valmistusvaiheessa pinnoiteaineella, sizingilla. Sillä on ratkaiseva merkitys hartsin ja lasikuidun väliin syntyvän rajapinnan muodostumisessa kovettumisprosessin aikana. Käytännössä rajapinnan toimivuutta ja materiaalien yhteensopivuutta tutkitaan makromekaanisilla lujuustesteillä. Menetelmät perustuvat rajapinnan leikkaus¬lujuuden määrittämiseen, mutta myös murtumamekanismeihin perustuvia testi¬menetelmiä käytetään. Mikrotason menetelmät, jotka perustuvat yksittäisen kuidun ja käytetyn hartsin välisen adheesion mittaamiseen ovat yleistyneet, mutta niistä saatujen tulosten ei ole vielä todettu riittävästi korreloivan makro¬mekaanisten lujuustestien kanssa. Työssä tutkittiin kahta eri makromekaanista testimenetelmää. Testeissä havaittiin eroja valittujen lasikuitupinnoitteiden ja vinyyliesterihartsien välillä. Hauras hartsi oli herkempi lasikuitupinnoitteen kemialle. Kun yhteensopivuus vinyyli-esterihartsin ja lasikuitupinnoitteen välillä oli huono, saatiin sekä poikittaisessa vetolujuustestissä että Mode I murtumissitkeystestissä heikko tulos. Pyyhkäisy¬elektronimikroskoopilla suoritettu mikrotason analyysi murtopinnasta vahvisti saatuja tuloksia ja se osoittautui toimivaksi menetelmäksi kuvantamaan ilmiöitä, jotka vaikuttavat yhteensopivuuteen vinyyliesterihartsin ja pinnoitetun lasikuidun välillä.

Monte Carlo -reaktorifysiikkalaskennan ja laskennallisen virtausmekaniikan kytkentä kuulakekoreaktorissa

Monte Carlo -reaktorifysiikkakoodit nykyisin käytettävissä olevilla laskentatehoilla tarjoavat mielenkiintoisen tavan reaktorifysiikan ongelmien ratkaisuun. Neljännen sukupolven ydinreaktoreissa käytettävät uudet rakenteet ja materiaalit ovat haasteellisia nykyisiin reaktoreihin suunnitelluille laskentaohjelmille. Tässä työssä Monte Carlo -reaktorifysiikkakoodi ja CFD-koodi yhdistetään kytkettyyn laskentaan kuulakekoreaktorissa, joka on yksi korkealämpötilareaktorityyppi. Työssä käytetty lähestymistapa on uutta maailmankin mittapuussa ajateltuna.

Tuulivoimalan staattoripakan puristusrakenteen kehittäminen

Diplomityössä tutkittiin voidaanko tuulivoimalan generaattorin staattoripakan puristamisessa hyödyntää komposiittista rakenneratkaisua. Tyypillisesti generaattorissa staattorin teräslevyt puristetaan erilaisilla teräsrakenteilla toisiaan vasten. Tavoitteena oli selvittää, voidaanko puristavan komposiittirakenteen osana hyödyntää liimaliitosta tai laminoitua liitosta. Tarkoitus oli etsiä rakenteeseen soveltuva liima ja liimaliitoksen arvot tai laminoitu rakenne ja sille soveltuvat materiaalit ja suoritustapa. Työssä on perehdytty erilaisiin tuulivoimalatyyppeihin, sekä niissä käytettäviin kesto- ja vierasmagnetoituihin generaattorityyppeihin. Tämän lisäksi on tarkasteltu niissä käytettävien staattorien valmistusvaihtoehtoja ja syitä miksi niissä olevat teräslevyt on puristettava toisiaan vasten. Samalla on luotu katsaus nykyisin käytössä oleviin rakenteisiin, joilla puristus voidaan toteuttaa. Liimauksesta on käsitelty perusteoriaa, sekä seikkoja jotka vaikuttavat liimaliitoksen kestoon. Työssä tutkittavaan liitokseen soveltuvien liimojen ominaisuuksia on käsitelty. Myös laminoituun liitokseen jo aiemmin kovettuneeseen komposiittiin on perehdytty. Tutkittavaan rakenteeseen soveltuvia hartsi- ja lasikuitutyyppejä on esitelty. Komposiittien mekaaniseen liittämiseen on lyhyesti perehdytty. Työssä suoritettiin useita vetokokeita, joilla selvitettiin puristusrakenteen tutkimista varten valmistettujen koekappaleiden suurin vetokuormankesto. Vetokokeiden perusteella voitiin valita soveltuvin rakenne staattorin puristamiseksi.

Recovery and refining of manganese as by-product from hydrometallurgical processes

The consumption of manganese is increasing, but huge amounts of manganese still end up in waste in hydrometallurgical processes. The recovery of manganese from multi-metal solutions at low concentrations may not be economical. In addition, poor iron control typically prevents the production of high purity manganese. Separation of iron from manganese can be done with chemical precipitation or solvent extraction methods. Combined carbonate precipitation with air oxidation is a feasible method to separate iron and manganese due to the fast kinetics, good controllability and economical reagents. In addition the leaching of manganese carbonate is easier and less acid consuming than that of hydroxide or sulfide precipitates. Selective iron removal with great efficiency from MnSO4 solution is achieved by combined oxygen or air oxidation and CaCO3 precipitation at pH > 5.8 and at a redox potential of > 200 mV. In order to avoid gypsum formation, soda ash should be used instead of limestone. In such case, however, extra attention needs to be paid on the reagents mole ratios in order to avoid manganese coprecipitation. After iron removal, pure MnSO4 solution was obtained by solvent extraction using organophosphorus reagents, di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid (D2EHPA) and bis(2,4,4- trimethylpentyl)phosphinic acid (CYANEX 272). The Mn/Ca and Mn/Mg selectivities can be increased by decreasing the temperature from the commonly used temperatures (40 –60oC) to 5oC. The extraction order of D2EHPA (Ca before Mn) at low temperature remains unchanged but the lowering of temperature causes an increase in viscosity and slower phase separation. Of these regents, CYANEX 272 is selective for Mn over Ca and, therefore, it would be the better choice if there is Ca present in solution. A three-stage Mn extraction followed by a two-stage scrubbing and two-stage sulfuric acid stripping is an effective method of producing a very pure MnSO4 intermediate solution for further processing. From the intermediate MnSO4 some special Mn- products for ion exchange applications were synthesized and studied. Three types of octahedrally coordinated manganese oxide materials as an alternative final product for manganese were chosen for synthesis: layer structured Nabirnessite, tunnel structured Mg-todorokite and K-kryptomelane. As an alternative source of pure MnSO4 intermediate, kryptomelane was synthesized by using a synthetic hydrometallurgical tailings. The results show that the studied OMS materials adsorb selectively Cu, Ni, Cd and K in the presence of Ca and Mg. It was also found that the exchange rates were reasonably high due to the small particle dimensions. Materials are stable in the studied conditions and their maximum Cu uptake capacity was 1.3 mmol/g. Competitive uptake of metals and acid was studied using equilibrium, batch kinetic and fixed-bed measurements. The experimental data was correlated with a dynamic model, which also accounts for the dissolution of the framework manganese. Manganese oxide micro-crystals were also bound onto silica to prepare a composite material having a particle size large enough to be used in column separation experiments. The MnOx/SiO2 ratio was found to affect significantly the properties of the composite. The higher the ratio, the lower is the specific surface area, the pore volume and the pore size. On the other hand, higher amount of silica binder gives composites better mechanical properties. Birnesite and todorokite can be aggregated successfully with colloidal silica at pH 4 and with MnO2/SiO2 weight ratio of 0.7. The best gelation and drying temperature was 110oC and sufficiently strong composites were obtained by additional heat-treatment at 250oC for 2 h. The results show that silica–supported MnO2 materials can be utilized to separate copper from nickel and cadmium. The behavior of the composites can be explained reasonably well with the presented model and the parameters estimated from the data of the unsupported oxides. The metal uptake capacities of the prepared materials were quite small. For example, the final copper loading was 0.14 mmol/gMnO2. According to the results the special MnO2 materials are potential for a specific environmental application to uptake harmful metal ions.

Yhdysvaltojen ja koalition joukkojen tappiot Afganistanin sodassa 19.10.2001 - 31.12.2009

Työn aiheena on Yhdysvaltojen ja koalition joukkojen tappiot Afganistanin sodassa 2001 – 2009. Syyskuun 2001 terrori-iskujen jälkeen Yhdysvallat aloittivat sotilaalliset operaatiot Afganistanissa nopeasti. Aluksi operaatio sai nimen ”Infinite Justice”, joka melko pian muutettiin ”Enduring Freedomiksi”. Afganistanin operaation alkuperäisenä tavoitteena oli vaihtaa Afganistanin hallinto ja tuhota maassa olevat Al-Qaidan ja Talibanin aseellisetvoimat. Nämä tavoitteet saavutettiin varsin nopeasti. Vuoteen 2002 loppuun mennessä Taliban ja Al- Qaida oli sotilaallisesti lyöty Afganistanissa. Tärkeimpiä johtohenkilöitä ei kuitenkaan saatu eliminoitua ja tappion ollessa varma Talibanin ja Al-Qaidan edustajat siirtyivät heimoalueelle Pakistaniin. Vuodesta 2003 alkaen Afganistanin sotaa voidaan pitää kumouksellisena sotana, jossa kapinalliset yrittävät kukistaa vallalla olevan hallinnon. Kuten monissa muissakin kumouksellisissa sodissa myös Afganistanissa on käynyt niin, että sieltä irtautuminen on muodostunut ongelmaksi. Operaation pitkittyessä, se vaati kokoajan lisää resursseja.

Hitsaus- ja liimausmenetelmien mahdollisuudet puumuovikomposiittien liittämisessä

Diplomityössä tutkittiin puumuovikomposiittien liitettävyyttä hitsaamalla ja liimaamalla. Työn kirjallisessa osuudessa tutustuttiin aiheeseen liittyviin tutkimuksiin, jotta saatiin käsitys miten liittäminen voisi onnistua. Työn empiirisessä osuudessa tehtiin liitoskokeita valituilla materiaaleilla eri menetelmillä. Liitoksia tutkittiin sekä rikkovilla, että rikkomattomilla aineenkoestusmenetelmillä. Valitut materiaalit poikkesivat koostumuksellaan hieman toisistaan, joten tuloksista pystyttiin päättelemään, mitkä ominaisuudet vaikuttavat milläkin tavalla liitettävyyteen. Johtopäätöksinä tässä tutkimuksessa voidaan todeta, että komposiitit ovat sekä hitsattavissa, että liimattavissa, mutta materiaalin koostumus vaikuttaa merkittävästi siihen, millä tavoin kappaleet liittyvät toisiinsa. Pääasiassa kaikki materiaalit liittyivät kohtuullisella tavalla. Oikeanlaisten liittämisarvojen määrittäminen reseptikohtaisesti vaatii tarkempia tutkimuksia.

Koulukäsityö vuosina 1866–2003. Kodin hyvinvointiin kasvattavista tavoitteista kohti elämänhallinnan taitoja

Suomalaisessa koulussa on erotettu tyttöjen ja poikien koulukäsityö erillisiksi oppiaineiksi ennen peruskoulun tuloa. Kansakouluasetuksessa (1866) oppiaineesta käytettiin nimityksiä nais- ja mieskäsityöt. Käsityökomitean mietinnön jälkeen (1912) oppiaineen virallisina niminä olivat tyttöjen käsityöt ja poikain käsityöt. Peruskouluun siirtymisen jälkeen oppiaineesta on käytetty nimityksiä tekstiilityö ja tekninen työ. Tämän tutkimuksen keskeinen tehtävä oli selittää, miten ja miksi tytöille suunnattu koulukäsityö on muuttunut vuosien 1866–2003 välisenä aikana. Tutkimuksessa pyrittiin selittämään myös, millaisia naiseksi kasvattamiseen liittyviä tehtäviä koulukäsityöllä on ollut. Tutkimuksen keskeisiä lähdeaineistoja ovat olleet komiteamietinnöt, oppikirjat, opettajan oppaat sekä ammattilehti, jota julkaistiin ensin nimellä Käsityönopettaja, sittemmin nimellä Tekstiiliopettaja. Muutoksen selittämisessä on perehdytty koulukäsityön tavoitteisiin. Näkökulma tavoitteiden tarkasteluun oli koulukäsityön kaksinainen kasvatuksellinen ja käytännöllinen tehtävä, joihin jo Cygnaeus viittasi 1800-luvulla kansakoulua perustettaessa. Koulukäsityön tavoitteiden lisäksi muutoksen selittämisessä on tarkasteltu koulukäsityön oppisisältöjä. Tutkimuksessa perehdyttiin oppikirjoissa ja opettajanoppaissa valmistettavaksi ehdotettuihin tuotteisiin sekä niiden valmistamisessa käytettyihin käsityötekniikoihin, työvälineisiin ja materiaaleihin. Tutkimusaineistosta nousi viisi historiallista jaksoa, jotka osoittavat koulukäsityössä tapahtuneet keskeiset muutokset. Alkavan kansakoulun käsityönopetus (1866–1911) valjastettiin kodin hyvinvointia palveleviin tehtäviin, vaikka tavoitteissa koulukäsityön kasvatuksellinen arvo nostettiin esille. Valmistetut tuotteet, niiden valmistamisessa käytetyt käsityötekniikat, materiaalit ja työvälineet osoittivat, että koulukäsityössä keskityttiin naisten arjessa tarvittavien taitojen ja tarve-esineiden valmistamiseen. Käsityökomitean mietinnön (1912) myötä tavoitteiden painopistettä pyrittiin siirtämään kansalaisyhteiskuntaan kasvattavien tavoitteiden suuntaan. Opetuksen tavoitteita uudistettiin kasvatuksellisempaan suuntaan, vaikka tehdyt tuotteet olivat edelleen pääasiassa kodissa tarvittavia tarve-esineitä. Nukke ja sen vaatteet osoittivat kuitenkin uutta kasvatuksellista ajattelua, joka viittasi tyttöjen lapsuuden ja leikin korostamiseen. Varsinaisen kansakoulun (1946–1969) tavoitteista oli taas havaittavissa selvemmin tarve tehdä hyödyllisiä tuotteita. Olihan kyse sotien jälkeisestä kansakoulusta, jossa käsityönopetuksen keskeinen tavoite oli opettaa tuleville kansannaisille arkielämän kätevyyttä. Peruskoulun opetussuunnitelmien myötä (1970–1993) arkielämän taitojen harjoittaminen menetti merkitystään. Tavoitteena ei ollut enää jäljentävä vaan luovaa ajattelua kehittävä koulukäsityö, jolloin produktin merkitys muuttui prosessia korostavaksi. Peruskoulun myötä myös oppiaineen vahvaa sukupuolittuneisuutta pyrittiin kadottamaan muun muassa muuttamalla oppiaineen nimi tytöille suunnatusta oppiaineesta tekstiilityöksi, joka viittaa oppiaineessa käytettyihin materiaaleihin. Vuoden 1994 opetussuunnitelmauudistuksen jälkeen tekstiilityön tehtävän hahmottaminen oli huomattavasti vaikeampaa, koska valtakunnallisesta opetussuunnitelmien normiohjauksesta sekä koulujen ja oppikirjojen tarkastustoiminnasta luovuttiin. Opetussuunnitelma tarjosi näin ollen ainoastaan raamit koulutyön suunnittelua varten. Paluuta käsityöteknistä osaamista ja tuotekeskeisyyttä kohti oli kuitenkin havaittavissa 1990-luvun oppikirjojen perusteella, vaikkakin peruskoulun tasa-arvotavoitteita tarkennettiin ja korostettiin edelleen 1990-luvulla. Tutkimus osoittaa, että koulukäsityön kasvatuksellinen arvo on myönnetty koko sen historian ajan. Kouluopetuksen avulla hankittu tekemisen taito ja koulussa valmistettujen tuotteiden käytännöllinen arvo nousivat kuitenkin ajoittain merkittävämmiksi muun muassa käsitöiden taloudellisen hyödyn vuoksi. Kasvatukselliset tavoitteet korostivat usein käsityöprosessia, kun taas käytännölliset tavoitteet korostivat koulukäsityön avulla saatujen tuotteiden merkitystä. Koulukäsityön merkitys muuttui tutkimuksen ajanjaksona prosessipainotteiseen suuntaan. Koulukäsityön tavoitteista ja sisällöistä oli löydettävissä myös kunkin tutkimusaikakauden naiseuden ihanteita ja niiden muuttumista. Naisen elämänpiirin laajenemisen myötä naisen rooli kodin tekstiilien valmistajasta laajeni globaaliksi naiskansalaiseksi. Samaan aikaan tarvittava osaaminen muuttui tekstiilituotteiden valmistamisesta teknologian käyttötaitoja ja tekstiilitietoutta korostaviksi.

Photoexcitation dynamics in organic solar cell donor/acceptor systems

Solceller presenteras ofta som ett miljövänligt alternativ för energiproduktion. Det största hindret för en bredare ibruktagning av kiselbaserade solceller är deras höga pris. I och med upptäckten av ledande och halvledande organiska (kolbaserade) molekyler och polymerer har ett nytt forskningsområde, organisk elektronik, vuxit fram. Den stora fördelen med organisk elektronik är att de använda materialen oftast är lösliga. Tillverkning av elektroniska komponenter kan då göras med hjälp av konventionella trycktekniker där bläcket ersatts med upplösta organiska material. Detta har potential att betydligt sänka priset för solceller. Nackdelen med organisk elektronik är att de använda materialen är komplexa, och de fysikaliska processerna i dem likaså. I min avhandling har jag studerat fotofysiken i två polymerer, P3HT och APFO3, som kan användas för att tillverka organiska solceller. Blandade med fullerenderivatet PCBM, som är en stark elektronacceptor, fås ett material som effektivt producerar elektroner och hål under belysning. I praktiken bidrar dock inte alla skapade laddningar till strömmen ur solcellen. Elektronerna och hålen kan förbli bundna till varandra i olika exciterade tillstånd, och även de som är fria kan träffa på motsatta laddningar under vägen till kontakterna och rekombinera. Centralt i mitt arbete har varit att identifiera olika typer av exciterade tillstånd i dessa solcellsmaterial, samt att bestämma deras livstider och rekombination. Metoden för detta har varit s.k. fotoinducerad absorption, som mäter fotoexcitationernas absorptioner i infraröda våglängdsområdet. De två viktigaste resultaten som presenteras i avhandlingen är en ratekvationsmodell för fotoexcitationsdynamiken i APFO3 på ultrasnabba tidsskalor (femtosekund - microsekund) och bildandet av en rekombinationshämmande dipol vid gränsytan för P3HT och PCBM som följd av värmebehandling. Dessa resultat bidrar till förståelsen av de fotofysikaliska processerna i relaterade material.

Nikkelin, koboltin, lyijyn ja sinkin selektiivinen erottaminen ioninleimaustekniikalla syntetisoiduilla kelatoivilla erotusmateriaaleilla

Kelatoivat erotusmateriaalit ovat osoittautuneet lupaaviksi haitallisten metallien erottamiseksi vedestä. Puhdistettava vesiliuos sisältää vain harvoin pelkästään erotettavaksi tarkoitettuja metallikationeja, sillä useimmiten mukana on erotusmateriaalien tehokkuutta heikentäviä kationeja. Parantamalla erotusmateriaalin selektiivisyyttä voitaisiin häiritsevien ionien vaikutusta vähentää selvästi. Kandidaatintyön tavoitteena oli tutkia ioninleimaustekniikan avulla syntetisoitujen kelatoivien erotusmateriaalien selektiivisyyttä nikkelille, koboltille, lyijylle ja sinkille. Käyttämällä esimerkiksi nikkelitemplaattia materiaalin synteesivaiheessa materiaalin nikkeliselektiivisyys kasvaa verrattuna perinteiseen synteesitekniikkaan. Tässä työssä tutkittiin erotusmateriaaleja, joissa oli käytetty nikkeli- tai lyijytemplaattia, vertaamalla niitä ilman templaattia syntetisoituihin materiaaleihin. Lisäksi erotustehokkuutta verrattiin kaupalliseen erotusmateriaaliin häiritsevien magnesium- ja kalsiumionien tapauksessa. Lyijyn havaittiin sitoutuvan tehokkaimmin kaikkiin syntetisoituihin materiaaleihin riippumatta nikkelitemplaatin käyttämisestä. Kinetiikkakokeet osoittivat lyijyn sitoutumisnopeudenkin olevan vertailtavista metalleista suurin. Kaikki kokeet suoritettiin huoneenlämpötilassa liuoksen pH-arvon ollessa 7,5. Nikkelitemplaatin käyttö lisäsi materiaalin selektiivisyyttä nikkelille verrattuna templaatittomaan muuten identtiseen materiaaliin. Kuitenkin materiaalien lyijyselektiivisyys oli huomattavasti nikkeliselektiivisyyttä suurempi. Lyijytemplaatin käyttö ei lisännyt lyijyselektiivisyyttä, mutta materiaalin nikkeliselektiivisyys parantui. Materiaaliin sitoutuneet nikkeli-, koboltti- ja sinkkipitoisuudet jäivät huomattavasti vähäisemmiksi verrattuna kaupalliseen materiaaliin. Magnesiumin ja kalsiumin tarttumista syntetisoituihin materiaaleihin tutkittiin myös ja tulosten mukaan IIPD2:een ja IIPD2-Methoxiin sitoutui erittäin vähän magnesiumia ja kalsiumia verrattuna kaupalliseen materiaaliin, jonka kalsiumkapasiteetti oli erityisen suuri. Kyseiset materiaalit soveltuvat tulosten perusteella myös häiritseviä ioneja sisältävien liuosten puhdistamiseen. Näin ollen valittujen kahden materiaalin jatkotutkimuksella olisi mahdollista parantaa nikkelikapasiteettia ja -selektiivisyyttä.