Tulossa on halpaa aurinkosähköä ja kännykkä, jota ei tarvitse ladata. Paperiin tai muoviin painettu elektroniikka taipuu ja joustaa. Mutta suurin valtti on hinta: tuotannon vauhti pudottaa sitä jyrkästi.




Julkaistu Tiede-lehdessä 10/2008

Haluatko television, jonka voi rullata auki kuin julisteen tai levittää kuin lehden? Ja joka on yhtä halpa kuin sanomalehti?

Kymmenessä vuodessa televisiotekniikassa siirrytään "paneelista arkkiin", uskoo Sonyn Fusion Domain Laboratoryn tutkimusjohtaja Jiro Karahara. Hänen laboratorionsa on painanut näytön, joka voidaan kääriä neljän sentin paksuiseksi rullaksi kuvan heikkenemättä lainkaan.

Ohut ja joustava elektroniikka vaatii uusia valmistustapoja. Yksi tärkeimmistä on painatus.


Ensin tuli elektroninen muste

Elektroniikka on aina lainannut tuotantomenetelmiä kirjapainosta, mutta aikaisemmin on kopioitu pääasiassa painolaattojen valmistusta. Piikiekoille on kerrostettu materiaalia, josta on poistettu tarpeeton osa syövyttämällä.
Painatuselektroniikka on luonteva jatko: paperille tai muulle alustalle painetaan tekstin ja kuvien sijasta näyttöjä, aurinkokennoja, akkuja, paristoja, sensoreita, muisteja, transistoreita ja muita komponentteja.

Vuonna 1977 Canonin insinöörit keksivät mustesuihkutulostuksen. Samana vuonna kolme kemistiä, japanilainen Hideki Shirakawa sekä yhdysvaltalaiset Alan Heeger ja Alan MacDiarmid, keksivät sähköä johtavat polymeerit. Kolmikko sai työstään kemian Nobelin palkinnon vuonna 2000.

Pian huomattiin, että johteet, eristeet, puolijohteet ja muu elektroniikassa tarvittava on mahdollista valmistaa nestemäisistä raaka-aineista, elektronisista "musteista".

Nyt, kymmenien vuosien kehitystyön jälkeen, alkaa syntyä painettuja elektroniikkatuotteita.


Tuotanto tuhatkertaistuu

Suomalaisia painatuselektroniikka kiinnostaa jo siksi, että puulle ja paperille haetaan uusia käyttötapoja (ks. Puusta kasvaa uutta, Tiede 6/2008, s. 14-15).

VTT:n erikoistutkija Tapio Mäkelä on tuoreessa väitöskirjatutkimuksessaan Åbo Akademissa painanut laboratoriolaitteilla elektroniikkaa muoville ja paperille. Musteena hän on käyttänyt Suomessa kehitettyä sähköä johtavaa polymeeriä, polyaniliinia.

Mäkelä vertaa perinteistä ja uutta valmistusta keskenään: ennen tuotanto eteni askel askeleelta, uusi pyörii painokoneen kautta rullalta rullalle.

Askeltavassa tuotannossa alusta, tavallisesti piikiekko, pysyy paikoillaan ja päälle kerrostetaan materiaalia. Tuotteita, kuten piirilevyjä, syntyy luokkaa tuhat kappaletta tunnissa.

Rullalta rullalle -valmistuksessa eli R2R-tekniikassa (reel-to-reel) tuotantovauhti voi olla tuhatkertainen. Uudet koneet louskuttavat elektroniikkaa samoin kuin mustesuihkutulostin kuvia, mutta sanomalehtipainon nopeudella, miljoonia kappaleita tunnissa.


Vihdoinkin halpaa aurinkösähköä

Elektroniikan tuotantosarjat mitataan miljoonissa. Painettua elektroniikkaa syntyy miljoonia kertoja enemmän eli biljoonien sarjoja. Yksikköhinnat putoavat samassa suhteessa. Kehitystä johtaa pakkausteollisuus, jossa pakettiin painettu elektroniikka saa maksaa vain sentin murusia (ks. Pakkaus viisastuu, Tiede 5/2005, s. 12-13).

Perinteisen piielektroniikan rinnalle syntyy uusi äärimmäisen halpojen tuotteiden maailma.

General Electric ilmoitti viime maaliskuussa valmistaneensa orgaanisia ledivalaisimia painamalla. Yhtiö otaksuu, että samalla tavalla voidaan tuottaa aurinkokennoja ja näyttöjä.

Monet tutkijat uskovat, että painetut aurinkokennot tuovat halvan aurinkosähkön. Painettuun aurinkokennoon voidaan yhdistää painettu akku. Silloin ei tarvitse koskaan ladata kännykkää eikä vaihtaa pattereita kaukosäätimeen.

Tutkijat Linzin ja Tallinnan yliopistoista ovat jo kehittäneet niin sanotun Euro-PSB-laitteen, aurinkokennon ja litiumpolymeeriakun joustavan yhdistelmän. Se on alle millimetrin paksuinen ja painaa alle kymmenen grammaa.


Virtaa vaikka lääkelaastariin

Tietenkin voidaan painaa myös kertakäyttöisiä paristoja. Esimerkiksi suomalainen Enfucell on tuomassa markkinoille painettua paperiparistoa, SoftBatteryä. Pehmopariston isä on kiinalainen bioteknologian tutkija, tohtori Xiachang Zhang, joka on asunut pitkään Suomessa ja työskentelee nykyisin Enfucellissä.

Paristo on miniatyyrikokoinen kertakäyttövoimalaitos. Se sopii radiotaajuustarroihin, soiviin postikortteihin ja muihin tämäntapaisiiin lyhytikäisiin tuotteisiin.

Paristo on liitettävissä myös lääkelaastariin, esimerkiksi kipua lievittävään laastariin tai nikotiinilaastariin. Sen antaman pienen sähkövirran ansiosta lääke menee ihon läpi tehokkaasti.

Enfucell on kehittänyt myös kosmeettisia laastareita yhdessä "erään suuren kosmetiikka-alan yrityksen kanssa". Yksityiskohdat ovat liikesalaisuuksia, mutta toivoa sopii, että painettu elektroniikka kohta kaunistaakin meitä.


Pian komponentin voi syödäkin

Painettu elektroniikka on myrkytöntä: esimerkiksi SoftBatteryn voi heittää talousjätteen sekaan. Turvallisuutensa vuoksi painatuselektroniikkaa on mahdollista upottaa vaikka leluihin.

Vaarattomasta elektroniikasta seuraava askel on syötävä elektroniikka. Kodak haki viime vuonna patenttia nieltävälle radiotaajuustarralle, jonka voi liittää lääkkeeseen. Tehtyään tehtävänsä elektroniikka liukenee mahahappoon. Lääkärit pystyvät seuraamaan lääkkeen kulkua, mutta uusi tekniikka tuo muitakin hyötyjä.

Tutkimusten mukaan vuosittain kuolee satojatuhansia ihmisiä siksi, että he unohtavat ottaa lääkkeensä. Turhat kuolemat vähenevät, kun lukulaite pystyy seuraamaan, onko lääke varmasti syöty.


Sovelluksia valoista vaatteisiin

- Pakkausten happi-indikaattorit ja tuoreussensorit

- Puhuvat elintarvike- ja lääkepakkaukset

- Puettava elektroniikka

- Sähköpaperi

- Väriä vaihtava tapetti

- Hologrammit

- Autojen sisävalot

- Läpinäkyvät aurinkokennot ja muu läpinäkyvä elektroniikka

- Sensoriverkot ympäristön tilan seuraamista varten

- Bioaktiivinen, mikrobeja paljastava ja tuhoava paperi

- Puiden merkitseminen metsässä

- Biopolttokenno


Lähteitä: VTT, Motorola, PolyIC, IDTechEx

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