Mitä pulskempi auto, sitä viekoittelevampana sitä ennen pidettiin. Nyt linja kevenee, kun polttoaineen kulutusta ja päästöjä halutaan vähentää. Autokin laihtuu pienin askelin. Tai sitten runsaalla kuitujen käytöllä.




Autoilla on omat kauneuskilpailunsa. Autopalkintoja ja vuoden auto -titteleitä jaetaan yhtä tiheään kuin missinarvoja. Kauneusihanteet ovat vain olleet lähes vastakkaiset. Missikilpailujen voittajat muistuttavat syömishäiriöisiä nälkäkurkia, autoalalla on ihailtu rehevyyttä, jota Rubenskin olisi kadehtinut.

Nyt maku on ainakin hiukan muuttunut.


Laihtuneet menestyvät

Autoalan journalistit valitsivat vuoden 2008 maailmanautoksi (World Car of the Year) Mazda2:n, joka on sata kiloa laihempi kuin edellinen malli.

Muutkin tehtaat kuin Mazda ovat keventäneet autojaan, ja laihtuneet merkit ja mallit ovat menestyneet  kisoissa. Koritekniikan asiantuntijat myönsivät viime vuonna arvovaltaisessa EuroCarBody-kilpailussa toisen palkinnon Volkswagen Passat CC:lle, joka oli laihtunut 13 kiloa. Kolmas palkinto meni Honda Jazzille, joka oli pudottanut 3,8 kiloa. Esimerkit eivät vielä edusta valtavirtaa mutta ennakoivat tulevaisuutta.

Nykyään maailmassa on satakunta autoa tuhatta ihmistä kohti, mutta autotiheys vaihtelee suuresti. Euroopassa on noin 500 autoa tuhatta henkeä kohti.

Kun koko maailma saavuttaa Euroopan tason, autoja on kolme tai neljä miljardia. Silloin romahtaa niin luonto kuin lompakkokin, jos auto pysyy entisellään.


Teräs lujittaa itsensä

Ihmisellä on taipumus popsia makkaraa ja suklaata. Autoonsakin hän haluaa uusia herkkuja. Pitää olla viihde-elektroniikkaa ja ilmastointia. Turvallisuusvaatimusten kiristyminen lisää painoa. Sähköautoja ja hybridejä lihottavat raskaat akut.

On pieni ihme, että autosuunnittelijat pystyvät pienentämään painoa edes vähän.

Oikeastaan he tekevät monia pieniä ihmeitä. Mazda2:n suunnittelijat laittoivat paikkoihin, joissa vaaditaan suurta lujuutta, "vahvaa" ja "erittäin vahvaa" terästä. Kriittisimmissä kohdissa käytettiin terästä, joka kestää 980 megapascalin vetoa. Vielä 1980-luvulla autoja tehtiin teräksestä, jonka lujuus oli noin 300 megapascalia.

Teräs lujittaa nyt itse itseään kolarissa. Vanhastaan terästä on lujitettu mekaanisesti, valssaamalla ja takomalla. Näin metallin kiderakennetta on pienennetty, mikä on lisännyt lujuutta. Tätä ilmiötä on opittu hyödyntämään autoissa: kori muuttuu lujaksi juuri silloin kun tarvitaan ja juuri niissä paikoissa kuin pitää.

Kaikkiaan Mazda2:n korista lähti 22 kiloa.

- Ovista ja takaluukusta leikattiin 6 kiloa käyttämällä vahvempia materiaaleja.

- Jousituksen parannukset pudottivat painoa peräti 13 kiloa.

- Pienetkin mahdollisuudet saada painoa alas hyödynnettiin. Konepeltiä ohennettiin ja salpamekanismia pienennettiin. Saatiin 690 gramman säästö.

- Sähköjohdotusta lyhennettiin. Lähti 2,86 kiloa.

- Elektroniikastakin löytyi kevennettävää. Ovikaiuttimien magneetit muutettiin ferriittityyppisistä neodyymityyppisiksi. Yllättävää kyllä, näin hupeni melkein kilo.


Kuiduista keveyttä

Ensimmäiset askeleet keventämisessä rohkaisevat, mutta paljon rankempia pudotuksia tarvitaan. Kevennetty Mazda2 painaa edelleen 1 035 kiloa. Mitoiltaan sekä vanha että uusi malli ovat keskimääräistä pienempiä autoja.
Laihdutuskuuri vaikeutuu, jos pitää - tinkimättä ominaisuuksista - pudottaa paino 500 kiloon, ja lähtökohtana on 1 400 kilon auto.

Toyota on näyttänyt, miten temppu tehdään. Yhtiö esitteli 2007 1/X-konseptin, neljän hengen pistorasiahybridin, joka painaa vain 420 kiloa. Auto on kolme kertaa kevyempi kuin nyt markkinoilla oleva Prius-hybridi. Tehtaan mukaan vieläkin kevyempi auto on mahdollista valmistaa.

Ratkaisun salaisuus on vanha kunnon hiilikuitu, joka on autoteollisuudessakin tunnettu jo vuosikymmeniä. Hiilikuitu on oikeastaan yhdistelmämateriaalia eli hiilisäikeillä lujitettua muovia. Ohuet mutta lujat säikeet tuovat vetolujuutta. Muovi, kuten epoksihartsi, sitoo säikeet toisiinsa.

Tutkimus- ja kehitysputkessa odottaa uusia materiaaleja. Tutkijat lupaavat meille paperinohuita ja höyhenenkevyitä, turvallisia ja mukavia autoja.

Nanotutkija Ben Wang ja hänen työtoverinsa Floridan osavaltionyliopistosta esittelivät viime syksynä buckypaperia eli nanohiiliputkista valmistettua, vanhan ajan hiilipaperia muistuttavaa ainetta. He uskovat, että on mahdollista kehittää nanohiilipaperi, joka on kymmenen kertaa kevyempi mutta satoja kertoja lujempi kuin teräs.

Myös mikrofibrilliselluloosaa on kaavailtu auton materiaaliksi (ks. Puusta kasvaa uutta, Tiede 5/2008, s. 14-15).


Vauhtia voi vähentää

Hiilikuidun ongelmana on hinta, joka on edelleen paljon korkeampi kuin teräksen. Nanomateriaalit taas ovat vielä pitkään tutkimusvaiheessa. Kun teollinen valmistus alkaa, hinta voi alussa olla kova. Siksi on mietittävä ratkaisuja, jotka toimivat tavanomaisella tekniikalla.

Pitääkö autot esimerkiksi suunnitella niin nopeiksi kuin nykyään tehdään?

Auton huippunopeus on usein yli kaksisataa kilometriä tunnissa, pienilläkin autoilla 160:n paikkeilla eli paljon enemmän kuin tarvitaan. Kuinka paljon painoa voidaan pudottaa, jos huippunopeus lasketaan vaikka 130 kilometriin tunnissa?

- Nopeuden alentamisen vaikutuksesta ei ole määrällisiä laskentakaavoja, vastaa professori Matti Juhala Teknillisen korkeakoulun autotekniikan laboratoriosta.

Juhala kertoo, että törmäysenergia kasvaa suhteessa nopeuden neliöön. Nopeuden laskiessa rakenteita voidaan pienentää, jolloin myös moottori ja jarrut voivat olla hieman pienempiä. Polttoaineen tarve vähenee, ja tankin paino alenee. Syntyy myönteinen ketjureaktio.


Ehkä mahdut pienempään

Mitä muuta vielä voitaisiin tehdä painon pudottamiseksi?

- Yksi tie on auton pienentäminen, professori Juhala muistuttaa. - Ero kahden ja kahdeksan hengen auton välillä on suuri.

Kiinnostavia ratkaisuja kulkee jo kaduilla. Smart fortwo aloitti. Kahden hengen auto on suhteellisen helppo saada kevyeksi. Useimmat käyttäjät kuitenkin tarvitsevat ainakin joskus enemmän tilaa.

Toyota on tuonut markkinoille "kolmen ja puolen hengen" iQ-mallin, joka painaa 845 kiloa. Kuljettajan taakse mahtuu lapsi ja muille paikoille isokokoinenkin aikuinen.  

Joskus voi keventää, vaikka ei autoa vaihtaisikaan. - Tavaratilassa ei kannata turhaan rahdata suurta tavaramäärää, kuten usein näkee, Juhala sanoo.


Kevennä kulutusta ja päästöjä


Ajoneuvohallintokeskuksen tietokanta EkoAKE sisältää tietoja kaikista Suomessa myydyistä automerkeistä. Tässä vertailtavaksi kolme esimerkkiä painosta, polttoaineen kulutuksesta ja päästöistä.

Esimerkit ovat ääripäistä. Yleisen nyrkkisäännön mukaan polttoaineen kulutus ja päästöt vähenevät viisi prosenttia, kun paino putoaa sata kiloa.

Saadaan myös muita etuja. Kevyt auto on useimmiten pieni, mikä helpottaa liikkumista ahtaissa paikoissa ja pysäköintiä. 

Myös auton valmistuksessa energian kulutus ja päästöt yleensä vähenevät, kun materiaalien menekki pienenee.



























Auto BMW X5 xDrive48i A E70 SAV  Citroën C1 HDi 54 SX 5ov  Smart fortwo coupé 33 kw cdi passion
Paino (kg)  2 785  1 245  1 050
Henkilöluku 5 4 2
Polttoaineen kulutus (l/100 km) 12,0 4,1 3,3
Hiilidioksidipäästöt (g/km) 286 109 88

Lisätietoa: www.ake.fi/ekoake



Kalevi Rantanen on diplomi-insinööri, tietokirjoittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.


 

Kätevä sana on valunut moneen käyttöön.

Makea vesi kuuluu elämän perusedellytyksiin. Siksi tuntuu itsestään selvältä, että vesi-sana kuuluu suomen kielen vanhimpiin sanastokerroksiin.

Se ei kuitenkaan ole alun perin oma sana, vaan hyvin vanha laina indoeurooppalaisista kielistä, samaa juurta kuin saksan Wasser ja englannin water.

Suomensukuisissa kielissä on toinenkin vettä merkitsevä sana, jota edustaa esimerkiksi saamen čáhci, mutta sen vastine ei syystä tai toisesta ole säilynyt suomessa. Ehkäpä indoeurooppalainen tuontivesi on tuntunut muodikkaammalta ja käyttökelpoisemmalta.

Tarkemmin ajatellen vesi-sana on monimerkityksinen. Luonnon tavallisimman nesteen lisäksi se voi tarkoittaa muunkinlaisia nesteitä, kuten yhdyssanoissa hajuvesi, hiusvesi tai menovesi.

Vesiä voi erotella käsittelyn tai käyttötarkoituksen mukaan, vaikka Suomen oloissa juomavesi, kasteluvesi ja sammutusvesi ovatkin usein samaa tavaraa. Sade- ja sulamisvesistä tulee varsinkin asutuskeskuksissa viemäröitävää hulevettä. Murteissa hulevesi tarkoittaa tulvaa tai muuta väljää vettä, esimerkiksi sellaista, jota nousee sopivilla säillä jään päälle.

Luonnon osana vesi voi viitata erilaisiin vedenkokoumiin, etenkin järviin. Suomen peruskartasta löytyy satoja vesi-loppuisia paikannimiä, joista useimmat ovat vesistönnimiä, kuten Haukivesi, Hiidenvesi tai Puulavesi.

Useat vesien rannalla olevat asutuskeskukset ovat saaneet nimensä vesistön mukaan. Vesi-sana ei enää suoranaisesti viittaa veteen, kun puhutaan vaikkapa Petäjäveden kirkosta tai Ruoveden pappilasta.

Vesi-sanasta on aikojen kuluessa muodostettu valtava määrä johdoksia ja yhdyssanoja. Näistä suuri osa on vanhoja kansanomaisia murresanoja, kuten vetelä, vetinen, vetistää ja vettyä.

Vesikosta on muistona enää nimi, sillä tämä vesien äärellä ja vedessä viihtyvä näätäeläin on hävinnyt Suomesta 1900-luvun kuluessa. Myyttisiä veden asukkaita ovat olleet vetehinen ja vesu eli vesikyy, jotka mainitaan myös Kalevalassa.

Antiikista 1700-luvun loppupuolelle asti uskottiin veden olevan yksi maailman alkuaineista. Sitten selvisi, että se onkin vedyn ja hapen yhdiste. Oppitekoinen uudissana vety tuli suomen kielessä tarpeelliseksi kuitenkin vasta 1800-luvun puolimaissa, kun luonnontieteistä alettiin puhua ja kirjoittaa suomeksi.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 11/2018

Alzheimerin tautiin tarkoitettu lääke auttoi unien hallintaa.

Jos haluat hallita uniasi, se voi onnistua muistisairauden hoitoon tarkoitetulla lääkkeellä. Lääke virittää ihmisen näkemään niin sanottuja selkounia, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Selkounessa ihminen tiedostaa näkevänsä unta ja pystyy jopa vaikuttamaan siihen.

Joka toinen ihminen on mielestään nähnyt selkounen ainakin kerran elämässään. Joka neljäs näkee niitä kuukausittain, arvioi parin vuoden takainen tutkimuskatsaus.

Alzheimerlääke auttoi tuoreessa yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa koehenkilöitä selkouniin. Koehenkilöistä nuori nainen onnistui unessa rullaluistelemaan tavaratalossa, kun oli ensin suunnitellut sitä valveilla.

”Luistelimme ystäväni kanssa pitkin käytäviä. Oli niin hauskaa, että upposin täysillä uneen mukaan”, 25-vuotias nainen kuvailee.

Unet olivat koehenkilöiden mukaan lääkkeen vaikutuksesta todentuntuisempia kuin ilman lääkettä. Yhdysvaltalainen tutkimus julkaistiin Plos One -lehdessä.

Kokeessa tutkijat harjoittivat yli 120 eri ikäistä koehenkilöä näkemään selkounia. Ryhmään oli valkoitunut ihmisiä, jotka muistavat unensa hyvin ja ovat kiinnostuneita selkounista.

He opettelivat tekniikoita, joiden pitäisi helpottaa selkouneen pääsyä. Pitkin päivää ja ennen nukkumaan menoa voi esimerkiksi toistella itselleen, että kun näen unta, muistan näkeväni unta.

Unia voi visualisoida eli harjoitella mielessään etukäteen. Selkouneen päästyään voi tehdä todellisuustestejä, kuten onnistuuko seinän läpi käveleminen tai leijuminen.

Lääkekokeessa, jota johti selkounien uranuurtaja Stephen LaBerge, koehenkilöt saivat galantamiinia. Sitä käytetään lievän tai kohtalaisen vaikean Alzheimerin taudin hoitoon.

Lääke terästää asetyylikoliinin määrää aivoissa. Asetyylikoliini huolehtii viestien välityksestä aivosolujen välillä, virkistää muistia ja kiihdyttää rem-unta. Juuri remvaiheessa ihminen näkee yleisimmin unia.

Suurimman annoksen galantamiinia saaneista 42 prosenttia pystyi kuvauksensa mukaan selkouniin. Osuus oli huomattavasti suurempi osa kuin muissa koeryhmissä.

Koehenkilöiden unta ei mitattu unilaboratorioiden laitteilla, joilla tallennetaan silmien liikkeitä ja elintoimintoja. Tulokset perustuivat koehenkilöiden kertomaan.

LaBerge seurasi kuitenkin toisessa tuoreessa tutkimuksessaan silmien liikkeitä unennäön aikana. Silmien liikkeet kiihtyvät rem-unen aikana.

Kun koehenkilöt siirtyivät selkouneen, he liikuttivat silmiään ennalta sovitusti vasemmalta oikealle. Sitten heidän piti seurata unensa kohteita, joita he olivat ennalta visualisoineet.

Silmät liikkuivat sulavasti, samoin kuin ihmisen seuratessa katseella todellista kohdetta. Kuviteltua kohdetta seuratessa silmät liikkuvat nykäyksittäin.

Tutkimus julkaistiin Nature Communications -lehdessä.

Kysely

Oletko nähnyt selkounta?

mdmx
Seuraa 
Viestejä5208
Liittynyt23.11.2009

Viikon gallup: Oletko nähnyt selkounta?

Käyttäjä4499 kirjoitti: Mikä on mt häiriö? Kuten sanoin, minusta lääkkeen käyttö tuohon tarkoitukseen on arveluttavaa. Siinä mennään ehkä peruuttamattomasti alueelle, jonne ei pitäisi mielestäni olla mitään asiaa suoranaisesti. Ehkä en nyt vain ymmärrä tarvetta nähdä hallittua "unta" - miksi ei vain kuvitella? Jos "hourailet" saman, tunnet sen varmaan voimakkaammin. Mutta toisaalta et ole siitä niin tietoinen kuin hereillä ollessa, vai mitä? Niin siis, siinä nimenomaan on täysin tietoinen että...
Lue kommentti