Sinisenä hohtava kuutio on kohta televisiosta tuttu. Tässä sen salat.





Olympialaisten järjestäjät antoivat tehtävän: Rakentakaa Beijingiin olympiatason vesiurheilukeskus, johon mahtuu viisi allasta ja istuimet 17 000 katsojalle. Rakennuksen pitää kestää maanjäristyksiä ja olla energiatehokas ja ekologinen.

Onnistuu, vastasivat insinöörit ja arkkitehdit. Pitää ottaa mallia saippuavaahdosta.

Lopputulos, lempinimeltään vesikuutio, muistuttaa laatikkoa, joka on rakennettu saippuakuplista.


Tehtiin tuhansista kuplista

Kuution seinät ja katto koostuvat 22 000 tyynystä tai -kuplasta, jotka asennettiin kevyeen teräsputkikehikkoon. Kuplapintaa kuutiossa on yhteensä noin 100 000 neliömetriä.

Tyynyjen ja kuplien materiaalina on etfe-polymeeri. Siitä tehty kalvo ympäröi myös tukikehikkoa sekä ulko- että sisäpuolelta ja suojaa teräsrakenteita kosteuden aiheuttamalta korroosiolta.

Tyynyihin puhalletaan tietokoneen ohjaamilla suuttimilla pieni ylipaine, jolloin saadaan luja rakenne. Tyyny kannattaa auton painon, vaikka etfe-kalvo on vain 0,2 millimetriä paksu. Kalvon sininen sävytys saa rakennuksen näyttämään todella vesikuutiolta.

Katto ja seinät vangitsevat noin 90 prosenttia auringon energiasta. Ilmaa voidaan tarpeen mukaan puhaltaa tyynyjen läpi, jolloin rakennus toimii talvella lämpövarastona ja kesällä jäähdyttimenä.

Ilma jäähdytetään vain alimmassa kerroksessa, jossa liikkuu ihmisiä. Ilmamassan kerrostaminen pudottaa ilmastointienergian tarpeen kymmenesosaan tavanomaisesta.


Joustaa, jos järisee

Maanjäristystä rakennus kestää hyvin, koska tyynyt ja teräskehikko joustavat. Ne toimivat kuin suuri iskunvaimennin.

Materiaalin valmistaja, kansainvälinen Vector foiltec -yhtiö on testannut myös hurrikaaninkestävyyttä ampumalla parrunpätkiä päin tyynyjä. Puukappaleet upposivat tyynyyn mutta eivät menneet seinän läpi.

Pienet naarmut ja viat pystytään korjaamaan paikkaamalla. Kun rakennus joskus puretaan, kalvo voidaan sulattaa ja käyttää uudelleen.

Kalvon voi kyllä puhkaista terävällä veitsellä. Siksi etfeä käytetään seinissä tavallisesti vasta kolmen metrin korkeudesta ylöspäin. Muutenkaan se ei vielä ole omakotirakentajan materiaali, vaan yleistyy ensin urheilupalatseissa ja muissa julkisissa rakennuksissa.


Kupla minimoi pinnan

Huippu-uudenaikaisen vesiurheilukeskuksen geometriassa ja mekaniikassa on sovellettu jo 1800-luvulla alkaneita saippuakuplatutkimuksia. Kuplat kiinnostavat matemaatikkoja, fyysikoita ja insinöörejä, koska ne osaavat minimoinnin.

Saippuakalvo hakee pienimmän mahdollisen pinnan annettujen pisteiden tai viivojen välillä. Saippuakupla on pallomainen, koska pallopinta on pienin pinta verrattuna sulkemaansa tilavuuteen. Mutta mikä on pienin pinta, kun kuplia on monta? Millainen on saippuavaahdon optimaalinen geometria?

Ensimmäisen vastauksen antoi 1887 skotlantilainen fyysikko William Thomson, jonka jälkimaailma tuntee parhaiten lordi Kelvinin nimellä (ks. s. 50-54). Kelvin jakoi tilan 14-tahokkaisiin, joiden seinät koostuivat kuudesta neliöstä ja kahdeksasta kuusikulmiosta.




Ekologia kisalajina Beijingissä


- Stadion saa osan sähköstään auringosta.
- Valaistuksesta kisapaikkojen ympärillä 80-90 prosenttia hoidetaan aurinkosähköllä.
- Olympiakylän tarvitsemasta vedestä lämmitetään 90 prosenttia aurinkoenergialla.
- Noin 20 prosenttia olympialaisten sähkön tarpeesta aiotaan tyydyttää tuuli-voimalla.
- Maa-, ilma- ja vesilämpöpumppuja hyödynnetään sähkön kulutuksen pienentämiseksi.
- Stadionilla on sadeveden keruujärjestelmä.
- Uutta tekniikkaa on myös jätteiden käsittelyssä. Yksi ratkaisuista on alipaineputkisto, jonka suomalainen Puzair toimittaa olympialaisten kongressikeskukseen. Putkisto kuljettaa puolitoista tonnia biojätettä päivässä.
- Suurin ympäristöongelma on ilman saastuneisuus. Saasteita vähennetään esimerkiksi vaihtamalla hiiltä kaasuun. Voimalaitosten uusimiseen on osallistunut suomalainen poltinvalmistaja Oilon, joka on toimittanut Beijingiin kaasupolttimia.







Etfe kehitettiin avaruuskäyttöön

Kun tiedetään, mikä on optimaalinen rakenne, tarvitaan vielä sopiva rakennemateriaali. Sitä haettaessa tulivat apuun kemistit.

DuPontin kemisti Roy J. Plankett löysi 1938 kiinnostavan orgaanisten kemikaalien ryhmän, fluoropolymeerit. Hän onnistui puolivahingossa valmistamaan tetrafluoroeteeniä, jossa on kaksi hiili- ja neljä fluoriatomia. Siitä saadaan ketjuttamalla polytetrafluoroeteeniä eli ptfe:tä, jonka tunnemme parhaiten kauppanimellä Teflon.

Etfe eli eteenitetrafluoroeteeni puolestaan on yhdistelmämateriaali, joka koostuu tetrafluoroeteenistä ja eteenistä. Eteeni, jossa on yksi hiiliatomi ja kaksi vetyatomia, on yksi orgaanisen kemian perusmateriaaleista.

Etfe kehitettiin 1970-luvulla, ja sitä käytettiin alun perin eristeenä avaruus- ja ilmailuteollisuudessa. Etfeä myydään muun muassa kauppanimillä Texlon, Tefzel ja Fluon.


Ihmepolymeeri yleistyy

Saksalainen koneinsinööri Stefan Lehnert, joka on myös innokas purjehtija, pohti, voisiko etfe-kalvosta tehdä purjeita. Purjeita ei tullut, mutta rupesi tulemaan kattoja ja seiniä. Etfe-kalvo kestää aurinkoa ja sateita, hylkii likaa ja on kevyttä ja lujaa.

Lehnert perusti yrityksen valmistamaan etfeä rakennuskäyttöön. Ensimmäinen kohde oli eläintarhan katto Hollannissa. Viime vuosina etfellä on katettu monenlaisia rakennuksia, esimerkiksi Allianssi-jalkapallostadion Münchenissä. Siitä on tehty myös Englannin Cornwallissa sijaitsevat suuret Eden-kasvihuoneet, joissa esitellään maapallon erilaisia biotooppeja.

Vuosisadan ihmepolymeeriksi nimetyn aineen odotetaan murtautuvan markkinoille lopullisesti nyt, kun Beijingin vesikuutio tuo sille julkisuutta. Etfeä on myös stadionin, Linnunpesän, katossa.

Jos Beijing on näytön paikka etfelle, niin saippuakuplatieteelle se ei silti ole olympilaisdebyytti. Saksalaisarkkitehti Frei Otto otti kuplista taannoin mallin Münchenin olympiastadionin kattoon. Makrokuplista on nyt tultu tuhansiin pienempiin.


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

Tulevaisuuden työelämässä menestyy ihminen, joka on opetellut oppimaan uutta nopeasti. Kuva: iStock

Kannattaa ryhtyä oman elämänsäi futurologiksi, sillä työ menee uusiksi muutaman vuoden välein.

Maailma muuttuu, vakuuttaa tulevaisuudentutkija, Fast Future Research -ajatushautomon johtaja Rohit Talwar. Elinikä pitenee, työvuodet lisääntyvät. Tiede ja teknologia muuttavat teollisuutta ja työtehtäviä. Ammatteja katoaa ja uusia syntyy.

– Kun nämä tekijät yhdistetään, on järjellistä väittää, että tulevaisuudessa työ tai ura voi kestää 7–10 vuotta, ennen kuin pitää vaihtaa uuteen. 50–70 vuoden aikana ihmisellä siis ehtii olla 6–7 ammattia, Talwar laskee.

Ole valpas

Millaisia taitoja parikymppisen sitten kannattaisi opetella, jotta hän olisi kuumaa kamaa tulevaisuuden työmarkkinoilla?

– Sellaisia, joiden avulla hän kykenee hankkimaan jatkuvasti uutta tietoa ja omaksumaan erilaisia rooleja ja uria, Talwar painottaa.

– Esimerkiksi jonkin tietyn ohjelmointikielen, kuten Javan tai C++:n, taitaminen voi olla nyt tärkeää, mutta ne korvautuvat moneen kertaan vuoteen 2030 mennessä. Samalla tavoin uusimpien biokemiallisten tutkimusmenetelmien osaaminen on nyt hottia, mutta nekin muuttuvat moneen kertaan 20 vuodessa, Talwar selittää.

Siksi onkin olennaista opetella oppimista, nopeita sisäistämistekniikoita ja luovaa ongelmanratkaisua. – Pitää myös opetella sietämään tai "hallitsemaan" mutkikkaita tilanteita ja tekemään epävarmojakin päätöksiä. Myös tiimityö ja oman terveyden hallinta ovat tärkeitä, Talwar listaa.

– Näiden taitojen opettelua pitäisi painottaa niin koululaisille kuin viisikymppisille, hän huomauttaa. Elinikäinen oppiminen on olennaista, jos aikoo elää pitkään.

Jokaisen olisikin syytä ryhtyä oman elämänsä futurologiksi.

– Ehkä tärkeintä on, että jokaista ihmistä opetetaan tarkkailemaan horisonttia, puntaroimaan orastavia ilmiöitä, ideoita ja merkkejä siitä, mikä on muuttumassa, ja käyttämään tätä näkemystä oman tulevaisuutensa suunnitteluun ja ohjaamiseen, Talwar pohtii.

Oppiminenkin muuttuu

Rohit Talwar muistuttaa, että ihmisen tapa ja kyky oppia kehittyy. Samoin tekee ymmärryksemme aivoista ja tekijöistä, jotka vauhdittavat tai jarruttavat oppimista.

– Joillekin sosiaalinen media voi olla väkevä väline uuden tiedon sisäistämiseen, toisille taas kokemukseen nojaava tapa voi olla tehokkaampi, Talwar sanoo. Ihmisellä on monenlaista älyä, mikä mahdollistaa yksilölliset oppimispolut. Uskon, että oikealla tavalla käytetyt simulaatiot ja oppimistekniikat voivat nopeuttaa olennaisten tietojen ja taitojen omaksumista.

– Toisaalta olen huolissani siitä, että ihmisten kyky keskittyä yhteen asiaan heikkenee ja jokaisella tuntuu olevan kiire. Nopeampi ei aina tarkoita parempaa.

Talwarin mukaan nyt täytyykin olla tarkkana, että uusilla menetelmillä päästään yhtä syvään ja laadukkaaseen oppimiseen kuin aiemmin.

– Kukaan ei halua, että lentokoneinsinöörit hoitaisivat koko koulutuksensa Twitterin välityksellä, Talwar sanoo. – Ja ainakin minä haluan olla varma, että sydänkirurgini on paitsi käyttänyt paljon aikaa opiskeluun myös harjoitellut leikkaamista oikeilla kudoksilla, ennen kuin hän avaa minun rintalastani!

Elinikä venymässä yli sataan

Väkevimpiä tulevaisuutta muovaavia seikkoja on se, että ihmiset elävät entistä pidempään.

– Kehittyneissä maissa keskimääräinen eliniän odote kasvaa 40–50 päivää vuodessa. Useimmissa teollisuusmaissa nopeimmin kasvaa yli kahdeksankymppisten joukko, Rohit Talwar toteaa.

– Joidenkin väestöennusteiden mukaan alle viisikymppiset elävät 90 prosentin todennäköisyydellä satavuotiaiksi tai yli. Ja lapsemme elävät 90 prosentin todennäköisyydellä 120-vuotiaiksi, hän jatkaa.

Tämä tarkoittaa Talwarin mukaan sitä, että ihmisten pitää työskennellä 70-, 80- tai jopa 90-vuotiaiksi, mikäli aikovat elättää itsensä. – Puhumme siis 50–70 vuoden pituisesta työurasta, hän kiteyttää.

– Tiedämme, että nykyeläkkeet eivät tule kestämään – nehän on yleensä suunniteltu niin, että ihmiset eläköityvät 65-vuotiaina ja elävät sen jälkeen ehkä 5–10 vuotta. Nykyisillä järjestelmillä ei yksinkertaisesti ole varaa maksaa eläkettä, joka jatkuu 20–40 vuotta työnteon lopettamisen jälkeen.

 

10 globaalia muutosvoimaa

  • väestömuutokset
  • talouden epävakaus
  • politiikan mutkistuminen
  • markkinoiden globaalistuminen
  • tieteen ja teknologian vaikutuksen lisääntyminen
  • osaamisen ja koulutuksen uudistuminen
  • sähköisen median voittokulku
  • yhteiskunnallinen muutos
  • luonnonvarojen ehtyminen

10 orastavaa ammattia

  • kehonosien valmistaja
  • lisämuistikirurgi
  • seniori-iän wellnessasiantuntija
  • uusien tieteiden eetikko
  • nanohoitaja
  • avaruuslentoemäntä
  • vertikaaliviljelijä
  • ilmastonkääntäjä
  • virtuaalilakimies
  • digisiivooja

Lähde: Rohit Talwar, The shape of jobs to come, Fast Future 2010.
Futurologi Talwarin Fast Future Research laati tutkimuksen tulevaisuuden ammateista Britannian hallituksen tilauksesta.

Ikihitti: sairaanhoitaja

2010-luvun nopeimmin kasvavista ammateista kolmasosa kytkeytyy terveydenhoitoon, mikä heijastaa väestön ikääntymistä, arvioi Yhdysvaltain työministeriö 2012.

Eurostatin väestöskenaarion mukaan vuonna 2030 EU:n väestöstä neljännes on yli 65-vuotiaita. Suomen väestöllinen huoltosuhde, työllisten määrä verrattuna työvoiman ulkopuolisiin, on samassa laskelmassa tuolloin EU-maiden epäedullisin.

Kirsi Heikkinen on Tiede-lehden toimittaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 3/2012

getalife.fi 

Maailman ensimmäisellä tulevaisuuden työelämän simulaatiolla voit kokeilla opiskelu- ja elämänvalintojen mahdollisia seurauksia parinkymmenen vuoden aikajänteellä. Toteuttaja: Tulevaisuuden tutkimuskeskus Turun yliopistossa yhteistyökumppaneineen. 

Avoimet työpaikat 2032

Tämänkaltaisia töitä visioi brittiläinen tulevaisuudentutkija Rohit Talwar.

 

Wanted:

Virtuaalimarkkinoja!

Myy itsesi meille, heti.
U know what 2 do. Shop&Sell Inc.

 

3D-velhot

Me Wizarsissa teemme tajunnanräjäyttävää viihdettä koko pallomme tallaajille. Kehitämme nyt uutta reality-virtuaalipeliä, ja joukostamme puuttuu kaltaisemme hullu ja hauska hologrammisti sekä hauska ja hullu avatar-stylisti Jos tunnistat itsesi ja haluat meille hommiin, osallistu hakuroolipeliin ww3.wizars.com
Jos kysyttävää, @kuikka

 

Sinä sähköinen seniori, tule

digisiivoojaksi

Muistatko vielä Windowsin, Androidin tai iOSin? Jos, niin tarvitsemme sinua!
Tarjoamme yrityksille ja yksityisille retrodatan seulomis- ja päivityspalvelua, ja kysyntä on ylittänyt huikemmatkin odotuksemme. Haemme siis tiedostosekamelskaa pelkäämättömiä datakaivajia ja retrokoodareita Asiakkaidemme muinaisten kuva- ja tekstitiedostojen läpikäymiseen.
ww3.datadiggers.com

 

Impi Space Tours
vie vuosittain tuhansia turisteja avaruuteen.
Retkiohjelmaamme kuuluvat painottomuuslennot, kuukamarakävelyt sekä avaruusasemavierailut.
Jos olet sosiaalinen, monikielinen, energinen, palveluhenkinen ja tahtoisit taivaallisen työn, tule meille

avaruusmatkaoppaaksi!

Matkaan pääset heti seuraavalla lennollamme, joka laukaistaan Lapista 13.4.2032.
Ota siis kiireesti meihin yhteyttä:
@impispacetours.ella tai ww3.impispacetoursrekry.com

 

Jatkuva pula pätevistä
robottimekaanikoista.
ww3.fixarobo.com

 

Global Climate Crisis Management GCCM Inc
ratkoo ilmastonmuutoksen aiheuttamia paikallisia kriisejä Maan joka kolkalla.
Toimeksiantojen lisääntyessä tarvitsemme palvelukseemme

mikroilmastonkääntäjiä

Edellytämme ilmastonmuokkauksen ja hiilidioksidivarastoinnin uusimpien menetelmien erinomaista hallintaa. Tarjoamme ison talon edut ja vakituisen työn.
Hae: ww3.GCCMrekry.com

 

Pohjois-Euroopan sairaanhoitopiiri
North European Hospital District NEHD pitää huolta 80-miljoonaisen väestönsä terveydestä. Etsimme nyt osaavia

Sairaanhoitajia
Avoimia virkoja 156. Gerontologiaan erikoistuneet etusijalla.

Kyborgiaan erikoistuneita kirurgeja
Avoimia virkoja 31, joista 20 muisti-implanttien istuttajille.

Etälääketieteen erikoislääkäreitä
Avoimia virkoja 42.

Elinkorjaajia
Avoimia paikkoja 51. Edellytyksenä kantasoluteknikon ja/tai biosiirrelaborantin tutkinto.

Virtuaaliterapeutteja
Avoimia virkoja 28.

Lisätietoja ja haastattelurobotti ww3.nehdrekry.com

 

Etsimme vapaaehtoisia

likaajia

Euroopan terveydenedistämisorganisaation ja BeWell Pharmaceutics -yhtiön hankkeeseen, joka testaa julkisille paikoille levitettyjen hyötymikrobien tehokkuutta sairauksien ehkäisyssä.
ww3.likaonterveydeksi.org

 

Meissä on itua!™
Urbaanifarmarit tuottavat lähiruokaa puistoissa ja kerrostaloissa.
Viljelemme kattoja, parvekkeita ja seiniä. Vapaasti seisovia pystyporraspalstojamme voi asentaa mihin tahansa ulkotilaan.

Etsimme uusia

vertikaaliviljelijöitä

vihreään joukkoomme. Toimimme sovelletulla franchising-periaatteella: saat meiltä lisenssiä vastaan hyvän maineen, brändinmukaiset vesiviljelyalustat ja seiniin/katoille kiinnitettävät pystypeltopalstarakenteet pystytys- ja viljelyohjeineen. Viljelykasvit voit valita makusi mukaan. Sadon – ja sen myynnistä koituvan rahan – korjaat sinä!
Lue lisää ja ilmoittaudu ww3.urbaanifarmarit.org, someyhteisö: @urbaanifarmarinet

Uutuus
Laajennamme valikoimaamme ravintokasveista hiilidioksidinieluihin, joista peritään asiakkailta hiilidioksidijalanjäljen pienennysvastiketta. Jos haluat erikoistua mikroilmastotekoihin, osallistu online-infotilaisuuteemme ww3.urbaanifarmarit.org

 

Finnaerotropolis BusinessWorld
Businessmaailmamme sisältää Helsingin Metropolin lentokentän lisäksi 15 hotellia, neljä elokuvateatteria, kolme lääkäriasemaa, viisi hyperostoskeskusta, 160 toimistoa, kolme toimistohotellia, kylpylän, uimahallin, hiihtoputken, hevostallin ja sisägolfkentän.
Palkkaamme kunnossapitoyksikköömme tehokkaita

pandemianehkäisyyn

perehtyneitä siivoojia (vuorotyö)

sekä liikennevirtahallintaan järjestelmällisiä

logistikkoja

Klikkaa: ww3.finnaerotropolis.fi

 

Bioverstas
Valmistamme eksoluurankoja, vaihtoelimiä ja kehonosia. Hittituotteitamme ovat kantasoluista kasvatetut maksat sekä orgaaniset polvinivelet ja -kierukat.
Haemme nyt raajapajallemme

uusiokäden kasvatukseen erikoistunutta molekyylibiologia

Osaat erilaistaa ja kasvattaa kantasoluista koko yläraajan olkavarresta sormenpäihin. Viljelemäsi luut ja lihakset ovat lujia ja vahvoja mutta valmistamasi ihokudos kimmoisaa ja joustavaa. Tule ja näytä taitosi laboratoriossamme.
Näyttökokeet 10.3.2032 klo 12, osoitetiedot ja tulo-ohjeet sovelluksella gps.bioverstas

Kevään ihme pilkottaa pienissä sanoissa.

Talven jäljiltä väritön maisema herää eloon, kun iloista vihreää pilkistelee esiin joka puolelta.

Tätä kasvun ihmettä on aina odotettu hartaasti, ja monille ensimmäisille kevään merkeille on annettu oma erityinen nimityksensä, joka ei viittaa mihinkään tiettyyn kasvilajiin vaan nimenomaan siihen, että kysymys on uuden kasvun alusta.

Kasvin, lehden tai kukan aihetta merkitsevä silmu on johdos ikivanhaan perintösanastoon kuuluvasta silmä-sanasta. Myös kantasanaa silmä tai tämän johdosta silmikko on aiemmin käytetty silmun merkityksessä.

Norkko on ilmeisesti samaa juurta kuin karjalan vuotamista tai tippumista merkitsevä verbi ńorkkuo. Myös suomen valumista tarkoittava norua kuulunee samaan yhteyteen. Rennosti roikkuvat norkot näyttävät valuvan oksilta alas.

Lehtipuun norkkoa tai silmua merkitsevällä urpa-sanalla on laajalti vastineita itämerensuomalaisissa sukukielissä, eikä sille tunneta mitään uskottavaa lainaselitystä. Näin ollen sen täytyy katsoa kuuluvan vanhaan perintösanastoon.

Nykysuomalaisille tutumpi urpu on urpa-sanan johdos, ja samaa juurta on myös urpuja syövän linnun nimitys urpiainen.

Urpa-sanan tapaan myös vesa on kantasuomalaista perua, koskapa sana tunnetaan kaikissa lähisukukielissä.

Taimi-sanaa on joskus arveltu balttilaiseksi lainaksi, mutta todennäköisempää on, että se on kielen omista aineksista muodostettu johdos. Samaa juurta ovat myös taipua- ja taittaa-verbit.

Itu on johdos itää-verbistä, joka on ikivanha indoeurooppalainen laina. Oras puolestaan on johdos piikkiä tai piikkimäistä työkalua merkitsevästä indoiranilaisesta lainasanasta ora. Verso on myös selitetty hyvin vanhaksi indoiranilaiseksi lainaksi.

On mahdollista, että maanviljelytaitojen oppiminen indoeurooppalaisilta naapureilta on innoittanut lainaamaan myös viljakasvien alkuihin viittaavia sanoja.

Kevään kukkiva airut on leskenlehti. Vertauskuvallinen nimi johtuu siitä, että kasvi kukkii suojattomana ilman lehdistöä, joka nousee esiin vasta kukkimisen jälkeen. Vaatimattomasta ulkonäöstä huolimatta leskenlehden ilmestyminen on pantu visusti merkille, ja sille on kansankielessä kymmeniä eri nimityksiä. Yksi tunnetuimmista on yskäruoho, joka kertoo, että vanha kansa on valmistanut kasvista rohtoja etenkin hengitysteiden tauteihin.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehdessä 5/2018