Jonakin päivänä rypyt saavat ylleen näkymättömyysviitan.

Teksti: Kalevi Rantanen

Kun murtovaras ryömii näkymättömyysmaton alle, hän on hyvässä piilossa. Poliisi ei näe matossa kohoumaa, ei laskosta. Kaikki näkevät vain sileän maton. Tällainen metamateriaalimatto on tehty Karlsruhen teknisessä yliopistossa, tosin vasta mikroskooppisen kokoisena. Saksalainen metamateriaalitutkija Martin Wegener kävi kertomassa siitä Helsingissä tämän vuoden alussa. Metamateriaaleja eli valoa hämäävästi taittavia pintoja fyysikot ovat rakennelleet vuodesta 2000.Wegener havainnollisti esitystään kuvalla piiloutuvasta rosvosta, mutta harva haluaa piiloutua poliisilta. Paljon useampaa kiinnostaisi kosmeettinen aine, joka kätkisi ihon epätasaisuudet. Olisiko tulevaisuudessa mahdollista sekoittaa metamateriaalista sellainen voide tai geeli?– Miksipä ei, sanoo Wegener. – Vielä vähän aikaa sitten mikä tahansa näkymättömyysviitan materiaali näytti mahdottomalta, mutta nythän me valmistamme sellaisia.Ryppyviitta saattaa kuulostaa utopialta, mutta itse asiassa se olisi aivan luontevaa jatkumoa sille, mitä meikit nytkin tekevät klassisen optiikan keinoin.

Huono seos korostaa ryppyjä

Ala on alkanut keskittyä optiikkaan, koska todellisuudessa emme näe ihoa sinänsä vaan ihosta heijastuvan valon. Ohjaamalla valonsäteitä kosmetiikan kehittäjät pyrkivät ratkaisemaan ongelmia, joihin heidän edeltäjänsä törmäsivät alan pitkässä varhaishistoriassa.Rypyt ovat syvennyksiä ihossa, ja aluksi kosmetiikan valmistajille tuli mieleen täyttää kuopat voiteilla. Ihovoiteita valmistetaan sekoittamalla muun muassa pigmenttejä, polymeerejä, vahoja ja vettä. Monet vanhat seokset kuitenkin tapasivat hajota iholla osiinsa ja vielä niin, että pigmentit kertyivät ”mäkien” harjalle. Muutaman tunnin kuluttua meikki korosti ryppyjä, eli tulos oli päinvastainen kuin haluttiin.Lopulta kemistit oppivat valmistamaan seoksia, jotka pysyvät koossa. Sellainen oli ensimmäinen massatuotettu perusmeikkivoide Pan-Cake, jonka yhdysvaltalainen Max Factor toi markkinoille 1930-luvulla. Tästä pigmenttien ja talkin eli vesipitoisen magnesiumsilikaatin seoksesta tuli yksi vahvimmista kosmetiikkamerkeistä. Sitä valmistetaan yhä, joskin voimakas ”pannukakkumeikki” on suosittu enää lähinnä teatteri- ja elokuva-alalla.

Meikkaaja haluaa luonnollisuuttaTavalliset kuluttajat mieluummin välttävät teatraalista sotamaalausta. Nykyään tavoitellaan ”luonnollisuutta”, mikä merkitsee, että itse meikin on jäätävä taustalle, melkein näkymättömiin. Elämän kuluttama nahka pitää saada näyttämään pikkuprinsessan hipiältä, nuorelta ja aidolta – niin kauniilta, ettei se tarvitse meikkiä. Kemistit ja insinöörit koettavat täyttää tämän ristiriitaisen vaatimuksen.

Ihon voi epäterävöittää

Kosmetiikkapatenteissa näkyykin selvä trendi: alan yritykset kehittävät mieluummin valoa taivuttavia, taittavia ja heijastavia meikkejä kuin ihoa peittäviä materiaaleja. Näin kertoo Optics & Photonics News -lehdessä Etelä-Mississipin yliopiston polymeerikemian professori Robert Y. Lochhead, joka on syventynyt kosmetiikkakemiaan. Valon käsittelyssä tavoite on päinvastainen kuin valokuvauksessa, jossa tavallisesti pyritään suureen erotustarkkuuteen eli resoluutioon. Kosmetiikassa suositaan pehmeäpiirtoa. Kemistit esimerkiksi sijoittavat ryppyjen pohjalle mineraalihiukkasia, joiden halkaisija on noin kymmenen mikrometriä, mutta jättävät epätasaisuudet muuten ennalleen. Voimme verrata ryppyä ojaan, jonka pohjalle ladotaan kiviä mutta jota ei lapioida umpeen. ”Kivikot” ovat moniosaisia optisia järjestelmiä. Keskellä voi olla talkkia, ympärillä titaanidioksidia, sitten alumiinitrioksidia ja päällä mikrohiukkasia piidioksidista. Valo heijastuu ja hajaantuu eli siroaa hiukkasten pinnoista. Syntyy pehmeä valaistus, joka hämärtää ihon epätasaisuudet.

Ryppyjen pohjaa voi ”nostaa”

Jotkin voiteet sisältävät pieniä alumiinisuomuja, jotka on päällystetty metallioksideilla tai piipallosilla. Tällaiset hiukkaset saavat valon kimpoilemaan kuilussa eli rypyn sisällä, jolloin uurteen pohja näyttää olevan todellista korkeammalla. Myös kohouma, kuten finni, saadaan näyttämään matalammalta. Yhdysvaltalaisen Avon Productsin tutkijat kertovat kehittäneensä geelin, joka vähentää näppylän näkyvyyttä sirottamalla yläpuolelle lankeavan valon sivuun.

Nuorekas väri on mutkikas juttu

Kun iho on saatava näyttämään muutenkin nuorelta ja aidolta, oikea väri on tärkeä. Luonnollinen väri muodostuu monimutkaisessa optisessa tapahtumakulussa. Ihoon osuva valo läpäisee kolme pääkerrosta. Päällimmäisenä on orvaskesi, keskellä verinahka ja alinna ihonalaiskerros. Joka kerroksesta valo heijastuu takaisin eri tavoin. Tilannetta mutkistavat ihon omat väriaineet eli pigmentit. Orvaskesi sisältää vaihtelevia määriä ruskeaa pigmenttiä, melaniinia. Verinahkaan verisuonet tuovat punaista sävyä. Verinahka sisältää myös kollageenia, proteiinia, joka vaikuttaa väriin ikävästi. Ihmisen vanhetessa kollageeni kellastuu. Olemme kuin kirjoja, jotka tuoreina houkuttelevat lukemaan mutta ikääntyessään viestivät jo ulkonäöllään vanhenemisesta. Iholle levitetty meikki muodostaa vielä yhden kerroksen, joka heijastaa valoa omalla tavallaan. Käyttämällä sopivia hiukkasia tutkijat voivat korostaa haluttuja värisävyjä. Jos punaisuus on liian voimakasta, sävyä voi lieventää vihreillä hiukkasilla. Syntyy vaikutelma rusketuksesta. Purppuravivahdetta lievennetään kellahtavalla sävyllä.

Ihon spektriä voi säätää

Tässä ihon omien ja iholle lisättyjen ainesten on pelattava sopivasti yhteen. Esimerkiksi Unileverin tutkijat ovat kehittäneet tietyn polysakkaridin sekä titaanidioksidin ja rautaoksidin yhdistelmän, jolla saavutetaan ”terve” heijastavuus. Heijastuvat valonsäteet voivat yhdistyä toisiinsa, jolloin syntyy interferenssi-ilmiö. Perhosen siiven tai riikinkukon höyhenpinnan pienet, puoliläpäisevät osaset saavat valoaallot interferoimaan niin, että syntyy loisteliaita väriyhdistelmiä. Kosmetiikassa väriloistoa luodaan monikerroksisilla hiukkasilla. Voidaan vaikkapa päällystää borosilikaatteja metallioksideilla, joilla on erilainen taitekerroin. Näin saadaan iholle helmiäishohdetta.

Entä se näkymättömyysviitta?

Koko ajan itse kosmetiikan on pysyteltävä lähes näkymättömänä, joten kenties näkymättömyysviittoja tulee no¬peammin itse ryppyvoiteille kuin rypyille tai iholle. Ainakin toistaiseksi on ollut helpompaa kätkeä pieni ja kova hiukkanen kuin suuri ja joustava pinta. Ideoita mikrotason viitoista on jo esitetty. Carnegie Mellon -yliopiston materiaalitutkija Michael Bockstaller työtovereineen on rakentanut epäorgaanisen ja orgaanisen materiaalin yhdistelmistä nanohiukkasia, jotka on vedessä emulsiona leijuessaan saatu näyttämään jopa tuhat kertaa todellista kokoaan pienemmiltä.Ei liene aivan katteetonta optimismia ajatella, että jokin sovellus lopulta kätkee itse rypynkin.

Turha väheksyä kauneustiedettä

Kosmetiikan tutkijoita ei arvosteta.

Kosmetiikkateollisuuden tutkijat eivät saa arvostusta tiedemaailmassa. Tämä kävi ilmi, kun tiedelehti Nature viime vuonna haastatteli alan tutkijoita. Procter & Gamblen maailmanlaajuisen hiusyksikön tieteellinen johtaja, tohtori Steve Shiel muisteli, kuinka hän siirtyi kosmetiikkaan suuresta lääkeyhtiöstä. Kollegat sanoivat, että tieteellinen koulutus menee hukkaan. Shield on eri mieltä. Hänen mielestään hiuskosmetiikan kehittäminen vaatii yhtä paljon tietoa kuin lääkekehitys. Tutkijoiden pitää selvittää, miten hius kasvaa ja mikä on sen kolmiulotteinen proteiinirakenne.

Mikä tahansa ”kenkävaha” ei käy

Monet ominaisuudet, joita kuluttaja pitää itsestään selvinä, vaativat paljon tutkimusta. Tuotteen on muun muassa tunnuttava miellyttävältä iholla. Jos pigmentit ja muut kiinteät osaset takertuvat toisiinsa, meikattu iho alkaa vaikuttaa maalatulta seinältä. Kosmetiikka on suuri ja monihaarainen teollisuudenala. Taistelu ryppyjä vastaan on vain yksi sen osa-alueista. Huulipunilla, ripsiväreillä, kynsilakoilla ja hiuskiinteillä on kaikilla omat erityisvaatimuksensa.Usein joudutaan sovittamaan yhteen ristiriitaisia vaatimuksia. Huulipunan on levittävä huulille mutta ei kahvikuppiin tai paidan kaulukseen. Lisäämällä tiettyjä polymeerejä sekä pieniä silikonihartsihiukkasia leviävyys ja pysyvyys kyetään yhdistämään. Kauas on edetty ajoista, jolloin huulipunat olivat kenkä- ja autovahojen muunnoksia. Ripsivärien erityisvaatimus on, että tuotteen ainesten pitää olla harmittomia silmille. Kynsilakkojen taas on muodostettava peilimäistä, heijastavaa pintaa.

Hiuksiin silikonia

Hiuskiinne on hyvä esimerkki hankalasti yhteen sovitettavien vaatimusten täyttämisestä. Alan ensimmäiset menestystuotteet 1950-luvulla syntyivät polyvinyylipyrrolidoni-nimisen polymeerin eli pvp:n ansiosta. Pvp mahdollisti mielikuvitukselliset kampaukset ja oli samalla vesiliukoinen. Lakan saattoi poistaa helposti pesemällä. Valitettavasti vesiliukoisuuden kääntöpuolena oli kiinteen taipumus imeä kosteutta ilmasta, mikä sai hiukset takkuun. Apuun tuli eräs kemianteollisuuden työjuhdista, silikoni. Polydimetyylisiloksaani-niminen silikoniyhdiste eli pdms muodostaa pvp-kerroksen pinnalle toisen kalvon, joka suojaa kosteudelta.

Metamateriaaleista lisää: Olisinpa näkymätön, Tiede 6/2007 tai tiede.fi/arkisto

Julkaistu Tiede -lehdessä 6/2011

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

Hyvä harrastus – ja helppo. Lukemista löytyy aina. Kuva: Shutterstock

Kieli rikastuu, ajattelu syvenee ja sosiaalinen taju kehittyy.

Tietokirjan järki on selvä: saa tietoa, jolla jäsentää maailmaa ja vaientaa mutuilijat. Riittävästi tietoa hankkimalla tulee asiantuntijaksi, ja sillä on selvä hyötyarvo.

Entä missä on fiktion lukijan tulosvastuu? Mitä itua on kuluttaa aikaansa tuntitolkulla hatusta vedettyjen ihmisten hatusta vedettyihin edesottamuksiin? Paljonkin: romaani tai novelli opettaa toimimaan muiden ihmisten kanssa.

Fiktio simuloi sosiaalista maailmaa, esittää asiaa tutkinut Toronton yliopiston psykologian professori Keith Oatley. Niin kuin lentosimulaattori opettaa lentotaitoja, sosiaalisten tilanteiden simulaattori – romaani – opettaa sosiaalisia taitoja.

Kokeet vahvistavat, että fiktiota lukeneet tajuavat paremmin so­siaalisia kuvioita kuin tietotekstiä lukeneet. 

Suvaitsevaisuus kasvaa

Kuvitteellisesta tarinasta on sekin ilo, että pääsee väliaikaisesti jonkun toisen nahkoihin. Samastuminen tarinan henkilöön voi muuttaa lukijan käyttäytymistä ja pistää asenteet uusiksi, ovat kokeillaan osoittaneet Ohion yliopiston tutkijat.

Samastumisella on vaaransa. Romaanin aiheuttama itsemurha-aalto koettiin 1700-luvun lopulla, kun nuoret onnettomat miehet matkivat Johan Wolfgang von Goethen päähenkilön tekoa Nuoren Wertherin kärsimyksissä.

Ohiolaistutkimuksessa vaikutus oli rakentavampi: kun nuoret aikuiset olivat lukeneet tarinan miehestä, joka meni äänestämään, he menivät hanakammin vaaliuurnille vielä viikon kuluttua lukemisesta. He olivat saaneet kansalaishyvetartunnan.

Valkoihoisten suvaitsevaisuutta taas kasvattivat tarinat, joissa päähenkilö osoittautui homoseksuaaliksi tai afroamerikkalaiseksi. Lukijoilta karisi myös stereotypioita. Tämä kuitenkin edellytti, että päähenkilön ”erilaisuus” paljastui vasta tarinan myöhemmässä vaiheessa ja lukijat olivat ehtineet asettua hänen nahkoihinsa.

Stressi väistyy

Kun uppoutuu lukemaan, maailman meteli jää kauas ja paineet hellittävät. Tuttu tunne, josta on myös tieteelliset näytöt: lukeminen poistaa stressiä.

Terveystieteen opiskelijat saivat Yhdysvalloissa tehdyssä tutkimuksessa lukeakseen netistä ja aikakauslehdestä poimittuja artikkeleita, jotka käsittelivät historiallisia tapauksia ja tulevaisuuden innovaatioita. Aihepiirit olivat siis kaukana tenttikirjojen pakkolukemistosta.

Puolentunnin lukutuokio riitti laskemaan verenpainetta, sykettä ja stressin tuntua. Huojennus on yhtä suuri kuin samanpituisella joogahetkellä tai televisiohuumorin katselulla. Mikä parasta, apu löytyy helposti, lukemista kun on aina saatavilla.

Sanasto karttuu

Kirjoitettu kieli on ylivoimaisesti suurempi uusien sanojen lähde kuin puhuttu. Erot lasten sanavaraston runsaudessa voi johtaa suoraan siihen, miten paljon he altistuvat erilaisille teksteille, vakuuttavat lukemisen tutkijat Anne Cunningham ja Keith Stanovich.

Tiuhimmin uutta sanastoa kohtaa tieteellisten julkaisujen tiivistelmissä: tuhatta sanaa kohti harvinaisia on peräti 128. Sanoma- ja aikakauslehdissä harvinaisten sanojen tiheys nousee yli 65:n ja aikuisten kirjoissa yli 50:n.

Lastenkirjakin voittaa sanaston monipuolisuudessa televisio-ohjelman mennen tullen. Lapsilukija kohtaa kirjassa yli 30 harvinaista sanaa tuhatta kohti, kun aikuisten telkkariviihdettä katsoessa niitä tulee vastaan 23 ja lastenohjelmissa 20.

Juttelukaan ei pahemmin kartuta sanavarastoa. Aikuispuhe sisältää vain 17 epätavallista sanaa tuhatta kohti.

Syntyy omia ajatuksia

Ihmisen aivoja ei ole ohjelmoitu lukemaan. Kun taito kehittyi 5 500 vuotta sitten, näkemiseen, kuulemiseen, puhumiseen ja ajatteluun rakentuneet alueet alkoivat tehdä uudenlaista yhteistyötä.

Nyt olemme jälleen uudenlaisen lukukulttuurin alussa. Verkkolukeminen on tullut jäädäkseen, ja jotkut pelkäävät, että tyhmistymme, kun totutamme aivomme ärsyketulvaan ja pikaselailuun netissä. Tiedonvälitys on lisääntynyt räjähdysmäisesti mutta niin myös häly.

Syventyvän lukemisen kohtalosta kantaa huolta professori Maryanne Wolf Tufts-yliopistosta. Tapaa näet kannattaisi vaalia. Aivokuvaukset paljastavat, että paneutuva lukija käyttää laajasti molempia aivopuoliskojaan. Hän ei vain vastaanota kirjoittajan sanomaa vaan vertaa sitä aiemmin hankkimaansa tietoon, erittelee sitä ja rakentaa omaa ajatteluaan. Pintalukijalla ei tähän ole aikaa.

Mikko Puttonen on Tiede-lehden toimittaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 12/2012 

Täysin raittiiden suomalaisnuorten osuus on moninkertaistunut vuosituhannen alusta.

Nuoruus raitistuu, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Nuorten alkoholin käyttö kasvoi vuoteen 1999, joka oli myös kaikkein kostein vuosi. Silloin vain joka kymmenes yhdeksäsluokkalainen ilmoitti, ettei ollut koskaan käyttänyt alkoholia.

Sittemmin täysin raittiiden osuus on moninkertaistunut, ilmenee vuoteen 2015 ulottuneesta eurooppalaisesta, nuorten päihteidenkäyttöä käsittelevästä Espad-tutkimuksesta.

Jopa muut eurooppalaiset jäävät jälkeen. Suomessa täysin raittiita 15–16-vuotiaista nuorista on joka neljäs, kun Euroopassa heitä on keskimäärin joka viides.

Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen THL:n erikoistutkija Kirsimarja Raitasalo kollegoineen on ­koettanut tunnistaa niitä nuoruuden muutoksia, jotka voisivat selittää humalan hiipumista.

Ratkaisevaa näyttää olleen ainakin se, että alaikäisten on yhä vaikeampi saada alkoholia. Nykynuoret kokevat sen selvästi hankalammaksi kuin aiemmat ikäpolvet.

Kauppojen omavalvonta on osaltaan tehonnut. Kassoilla kysytään kaikilta alle 30-vuotiaan näköisiltä papereita.

Vanhemmat ja muutkin aikuiset ovat tiukentaneet asenteitaan nuorten juomiseen.

”Tietoisuus alkoholin haitoista on ehkä lisääntynyt. On tullut paljon tutkimustietoa esimerkiksi siitä, miten alkoholi vaikuttaa nuorten aivojen kehitykseen”, Raitasalo pohtii.

Nuorten omakin maailma on muuttunut toisenlaiseksi. Älylaitteet, pelit ja sosiaalinen media kyllästävät arkea. Pussikaljoittelu joutuu kilpailemaan monen muun kiinnostavan ajanvietteen kanssa ja on ehkä osittain hävinnyt niille.

Juovuksissa olemisesta on ehkä tullut myös tyylirikko. Nuoret eivät enää näytä arvostavan kännissä örveltämistä.

Kysely

Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä25796
Liittynyt16.3.2005

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Käyttäjä4809 kirjoitti: Eiköhän syy ole -90 luvulla alkaneen laman menetetyt työpaikat ja samalla supistettu koulutus, minkä seurauksena vuodestä -99 alkaen vanhemmilla ei enää ole ollut niin paljon rahaa annettavaksi nuorisolle. Sekä myös nuorisolle soveltuvien työpaikkojen vähentyminen ja samaan aikaan tapahtunut kohtuuton vuokrien nousu, vasinkin pääkaupunkiseudulla. En tiedä, mutta en usko rahaan. Esimerkiksi kilju, 10 % juoma joka maksaa joitain senttejä litralta, tuntuu olevan...
Lue kommentti
molaine
Seuraa 
Viestejä1189
Liittynyt3.8.2011

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

En kyllä usko, että rahalla on iso merkitys ja veikkaan, että käytettävissä olevat rahat on vain kasvaneet, jos verrataan vaikka omaan nuoruuteen. Ei viina suomessa ole niin kallista, etteikö köyhälläkin olisi varaa dokailla. Oma junnu ei läträä lainkaan viinan kanssa. Iso osa kavereistakaan ei, vaikka osa ilmeisesti jonkin verran lipittelee. Kyllä nuorten asenteet on mielestäni muuttuneet ihan selkeästi. Ehkä alkoholipolitiikka on toiminut? Kotoa ei meillä kyllä tällaista ole opittu...
Lue kommentti

Panterarosa: On selvää, että "Partitava kisaa kurupati-kuvaa" ei oikein aukene kehitysmaalaisille N1c- kalmukinperseille.