Tekniikasta syntyy jutun juurta silloinkin, kun makkarat tirisevät pihagrillissä ja juomatölkit napsahtelevat auki. Puhumattakaan siitä, kun kaivetaan esiin näppärät mekaaniset kesävempeleet.


pihagrillissä ja juomatölkit napsahtelevat auki. Puhumattakaan siitä,
kun kaivetaan esiin näppärät mekaaniset kesävempeleet.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Julkaistu Tiede-lehdessä 4/2006

Sisältö jatkuu mainoksen alla


Jos pitäisi nimetä maailmanhistorian menestynein tuote, yksi vahvimmista ehdokkaista olisi luonnollinen makkarankuori. Aikojen alusta ihminen on tehnyt makkaraa pakkaamalla lihamassaa eläinten suoliin.

Nykyäänkin moni on vakaasti sitä mieltä, että vain luonnonsuoli antaa grillimakkaralle oikean rapeuden ja että vain luonnonsuolinakki napsahtaa suussa niin kuin pitää.

Luonnolliset makkarankuoret valmistetaan sian ja lampaan suolista. Ensin poistetaan uloimmat kerrokset suoliseinämän molemmilta puolilta. Sitten suoliin puhalletaan ilmaa, ja ne lajitellaan halkaisijan mukaan.
Suolten pienet kokoerot kompensoidaan tekemällä ohut makkara pidemmäksi kuin paksu. Näin makkaran syömiseen tulee pikantti lisämauste: lapset pääsevät valikoimaan, kun luulevat, että pisimmässä nakissa on eniten syötävää.


Kerroskuoria ja maustesuolia

"Luonnollisuuden" vastapainoksi luonnonsuolella on ilmeiset rajoituksensa. Eläinperäisen materiaalin käsittely maksaa, eikä sen ominaisuuksia saa muunnelluksi ihan millaisiksi tahansa.

Teollisuus onkin sadan vuoden ajan hakenut luonnonsuolille vaihtoehtoja ja kehittänyt monenlaisia tekokuoria, kuten selluloosa-, kuitu-, kollageeni- ja muovisuolia. Kuluttaja näkee tulokset ennen kaikkea entistä rikkaampana makkara- ja makuvalikoimana, mutta yhtä merkittäviä ovat näkymättömät hyödyt.

Tuotepäällikkö Kari Turkumäki työskentelee Dat-Schaubilla, joka on yksi lihateollisuuden hovihankkijoista. Hän mainitsee esimerkkinä monikerrossuolet, joita näkee esimerkiksi lauantaimakkaran ympärillä. Tällainen kuori toimii estekerroksina, jotka pysäyttävät hapen ja veden ja pitävät mikrobit loitolla.

Usein pystytään samaan aikaan parantamaan makua ja yksinkertaistamaan tuotantoa.

- On kehitetty muun muassa maustesuolia, joilla voi lisätä vaikka viherpippurin tai paprikan makua tuotteen pintaan, Turkumäki kertoo. - Maustamista ei siis tarvitse tehdä erillisenä työvaiheena, kuten aiemmin.


Lujuusopillinen mestarinäyte

Luonnonsuoli tai keinokuori, kuluttaja juhlii. Makkaran painikkeeksi hän nauttii usein alumiinitölkistä olutta tai muita virvokkeita.

Lujuusoppi ja rakenteiden mekaniikka on silloin hyvä pöytäkeskustelun aihe, sillä alumiinitölkki on lujuusopillinen mestarinäyte.

Sylinterimäinen seinä kestää hyvin kuormitusta. Pohjan holvauksen ansiosta tölkki pysyy pystyssä pöydällä. Yläpäässä kaulaa on kavennettu, jotta paksuhkon kannen pinta-alaa on saatu pienemmäksi ja taas säästetty hiukan materiaalia - ja kevennetty kantamusta.


Ennen suljin irtosi tölkistä

"Nipsu" eli suljin, joka pysyy juomapurkissa kiinni, on sekin yksi mekaanisen teknologian suursaavutuksista.

Nykyaikaisen sulkimen kehitti vuonna 1976 yhdysvaltalaisen Reynolds Metalsin työntekijä Daniel F. Cudzik. Sitä ennen ihmiset olivat kylväneet ympärilleen miljardeittain teräväreunaisia irtosulkimia. Cudzikin keksinnön ansiosta tölkki vältti joutumisen käyttökieltoon.

Sulkimen historia kertoo, miten monimutkaista jonkin näennäisesti vähäisen nippelin kehitys voi olla. Sekä sulkimesta että tölkistä yleensä on julkaistu hyvä katsaus amerikkalaisen tekniikkahistorioitsijan Henry Petroskin kirjassa Ideasta tuotteeksi (Terra Cognita 1997). Petroski kuvailee umpikujia, epäonnistumisia ja markkinoiden arvaamattomuuksia, joita tölkin tapaisen menestystuotteen takana on. Hän kertoo esimerkiksi, että 1990-luvulla kehitettiin uritettu purkki, joka oli useita prosentteja perinteistä kevyempi, mutta markkinoilla ratkaisu eli vain hetken. Vaille massamenestystä jäi myös kaareva purkki, jonka Coca-Cola kehitti samoihin aikoihin.


Seuraavaksi kennotölkki?

Varmasti tölkki muuttuu vielä, sillä joskus insinöörien ideat ja olutkansan mieltymykset kohtaavat. Uusia tölkkirakenteita on yhä tarjolla.

- On mahdollista tehdä vaikkapa oluttuopin muotoinen tölkki, sanoo ryhmäpäällikkö Eero Hurme. Hän työskentelee VTT:ssä, joka on Suomessa tutkinut paljon oluen valmistusta.

- On kehitetty myös esimerkiksi hunajakennoa muistuttava seinämärakenne.

Kennorakenne toisi lisää ke¬veyttä. Arkinen vertailukohde on aaltopahvi, joka on jäykempi kuin samanpainoinen umpikartonki. Miten olisi "alumiiniaaltopahvinen" tölkki?


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


Sähköttä pärjää


Vipukirveellä puut pieniksi

Polttopuiden pilkkominen on klassinen kesätyö, jossa nyt voi säästää voimia käyttämällä vipukirvestä. Sen vahvasti epäsymmetrinen terä toimii samalla vipuna. Iskeytyessään puuhun terä kallistuu ja vipuaa pilkkeen irti.
Lisäksi terässä on väkä, joka pysäyttää kirveen niin, ettei se mene puun lävitse. Pelkästään geometriaa muuttamalla on siis parannettu tuhansia vuosia vanhaa työkalua.


Lingolla salaatti kuivaksi

Salaattia valmistettaessa huuhteluvesi on saatava pois, jotta öljykastike tarttuisi hyvin salaatinlehtiin. Tarvitaan salaattilinkoa.

Lingossa on pyörivä kori. Newtonin ensimmäisen lain mukaan kappale, kuten salaatinlehti tai vesipisara, liikkuu suoraan eteenpäin, ellei mikään voima pakota sitä muuttamaan suuntaa. Salaattilingossa kori pakottaa lehdet ympyräliikkeeseen mutta vesi pääsee jatkamaan rakojen läpi ulos pyörimisympyrän tangentin suuntaisesti.

Pyörimisliikkeen tuottaminen mahdollisimman vaivattomasti on ollut yksi lingon kehittäjien päätavoitteista.

Yksinkertaisin ratkaisu oli veivi. Sitten keksittiin vetonaru. Kaupan on myös linko, jota voi pyörittää yhdellä kädellä, pumppausliikkeellä. Yhtiö kertoo nettisivullaan, että kehittäjät saivat idean lasten pomppukepistä.


Voimasaksilla oksat poikki

Oksat katkeavat kevyesti voimasaksilla. Jotta ytyä saatiin lisätyksi mittoja kasvattamatta, insinöörit liittivat saksiin hammasrattaan pätkät. Leikkuuvoima kasvoi noin 80 prosenttia.

Saksien hampaat toimivat samaan tapaan kuin hammasvälitys, jossa suureen hampaaseen saa vääntöä, kun viitsii pyörittää pientä. Samaan perustuu myös hammastankotyyppinen korkinavaaja.

Fiskars eteni vielä pitemmälle ja kehitti epäpyöreästi kaartuvan hammaspyörän.

- Leikkausvoimaa tarvitaan eniten oksan keskellä. Hammassegmentin epäkeskisyys jakaa energian kulutuksen optimaalisesti, selvittää pääsuunnittelija Olavi Lindén voimasaksien salaisuuksia. - Epäpyöreä hammaspyörä tuo 20 prosenttia lisää leikkaustehoa juuri silloin, kun tarvitaan.



Muita kesävempeleitä

Nämäkin toimivat ilman sähkönjakelua, bensaa tai paristoja:
- Korkkiruuvi. Etenkin kaksivipuinen ruuvi vetää korkin kevyesti hammastankonsa ansiosta (ks. voimasaksien selitystä).
- Käsitalja. Köyttä tai ketjua vedetään monen pyörän kautta, jolloin voima vipuperiaatteen mukaan kasvaa matkalla.
- Käsivinssi. Veivaamalla pientä hammaspyörää saadaan vääntöä suureen. Laitetta käytetään esimerkiksi veneissä.
- Monitoimityökalu.
- Retkeilysuihku. Vesi suihkuaa mustasta muovisäiliöstä, jonka voi ripustaa vaikka puun oksaan ja jonka aurinko lämmittää nopeasti.
- Retkituoli.
- Riippumatto.
- Saksitunkki eli tavallinen tunkki. Tonnin tai puolitoista nostavalla laitteella kohotetaan autoa, jos rengas joudutaan vaihtamaan tien päällä.
- Sytytyspalikka. Puupalasta on tehty valmis sytyke sahaamalla siihen raot.
- Taskulamppu, joka toimii ravistamalla. Toiminta perustuu magneetin liikkumiseen metallisilmukan läpi, mikä tuottaa sähkövirtaa.
- Taskuveitsi.

Sisältö jatkuu mainoksen alla