Hankkeen takana ovat Jyväskylän yliopiston nanotutkijat, ja yllykkeenä toimii upouusi nanomateriaali, hyptoniitti, joka tekee suksista ennennäkemättömän keveät ja lujat.


ja yllykkeenä toimii upouusi nanomateriaali, hyptoniitti,
joka tekee suksista ennennäkemättömän keveät ja lujat.



Suksiteollisuutemme valmistautuu tekemään ihmeitä hyptoniitilla. - Testihiihdot ovat meneillään, sanoo Peltonen Skin toimitusjohtaja Juhani Eskelinen. Paljon enempää hän ei kerrokaan, mutta se käy selväksi, että hän uskoo yrityksen pääsevän kilpailijoidensa edelle monta suksenmittaa.

Suksen ulkonäköä hyptoniitti ei välttämättä paljoa muuta, mutta ominaisuudet ja tuntuma paranevat.  Nanomateriaali vaikuttaa suksen näkymättömään, mutta jokaiselle hiihtäjälle tärkeään laatuun: keveyteen, lujuuteen ja kaarevuuteen. 

Hiihdossa on edessä myllerrys, jonkalaista ei ole tapahtunut yli 30 vuoteen.





Epoksi: suurimolekyylinen, pehmeä ja liimamainen orgaaninen materiaali.
Hiilikuitu: ohut hiililanka.
Hiilinanoputki: ultrakevyt ja ultraluja hiilisylinteri, jonka läpimitta on vain muutamia tai muutamia kymmeniä nanometrejä.
Hyptoniittiepoksi: hiilinanoputkista ja epoksista valmistettu komposiitti- eli yhdistelmämateriaali, jossa ainesosat muodostavat kovalenttisia sidoksia.
Kovalenttinen sidos: luja kemiallinen sidos, jossa atomeilla on yhteisiä elektroneja.
Lasikuitu: ohut lasilanka.
Lujitemuovi: epoksista ja lasi- tai hiilikuidusta valmistettu yhdistelmämateriaali.

Falunin nöyryytys muistetaan 

Edellinen suksivallankumous pystytään suomalaisnäkökulmasta ajoittamaan päivän tarkkuudella: 18. helmikuuta 1974. Silloin hiihtäjäkuninkaamme Juha Mieto hävisi Falunin maailmanmestaruuskisoissa 30 kilometrin kultamitalin Ruotsin Thomas Magnussonille.

Suksiteknisesti merkittävää oli, että Magnusson hiihti juuri käyttöön tulleilla lasikuitusuksilla, kun Mieto pakersi puisilla hikilaudoilla.

Tuhatvuotinen puusuksiperinne katkesi kerralla, ja niin sanotut korkean teknologian materiaalit alkoivat muuttaa niin kilpa- kuin sunnuntaihiihtäjienkin maailmaa.


Ensin lasia, sitten hiiltä

Sata vuotta sitten puiset murtomaasukset painoivat neljä kiloa pari ja vielä 1960-luvullakin pari kiloa. Nykyään painoa on kilon verran. Kehitys on ollut dramaattinen, vaikka otetaan huomioon se, että sukset ovat samaan aikaan kaventuneet ja lyhentyneet.

Kevennyksen mahdollistivat uudenlaiset yhdistelmä- eli komposiittimateriaalit, joissa yhdistyvät eri aineiden hyvät puolet.

Epoksista ja lasikuidusta luotiin lujitemuovia, jossa epoksi toimii matriisina ja lasikuitu lujitteena. Arkikielessä lasikuiduksi sanotaan koko yhdistelmää, vaikka lasikuidut todellisuudessa ovat lujitemuovin ainesosa.
Kun käytettiin lasikuitujen sijasta hiilikuituja, syntyi vielä lujempi rakenne. Tämä komposiitti, josta olemme tottuneet puhumaan hiilikuituna, on yhtä lujaa mutta noin kaksi kertaa kevyempää kuin teräs.

Yhä enemmän lujuutta ja keveyttä saatiin, kun koko suksi alettiin rakentaa kennoksi niin, että suurin osa suksesta on tyhjää ilmatilaa. Tarvittava hunajakennorakenne tehdään yksinkertaisimmissa suksissa puusta ja hienostuneimmissa kilpasuksissa hiilikuidusta.

Näin on päästy nykyiseen sukseen, joka on kaikilla suksenvalmistajilla perusratkaisuiltaan sama. Suuria laadullisia hyppäyksiä ei ole tapahtunut vuosiin.


Nyt siirrytään nanoputkiin

Nyt nanotekniikasta haetaan uutta Arkhimedeen vipua, jolla päästään uudelle kehitysuralle. Suomessa ollaan hyvässä vauhdissa.

Jyväskylän yliopiston Nanoscience Centerin tutkijat ovat professori Jorma Virtasen johdolla kehittäneet uuden hybridimateriaalin, hiilinanoputkilla vahvistetun epoksin, jossa nanoputket sitoutuvat kemiallisesti sekä toisiinsa että epoksimatriisiin. Prosessissa hiilen ja epoksin välille syntyy aivan tietynlaisia, niin sanottuja kovalenttisia sidoksia, ja lopputulos, hyptoniittiepoksi, on 20-30 prosenttia lujempaa kuin tähänastiset lujitemuovit.

Uutuusepoksi sai kauppanimekseen Hybtonite, mutta arkipuheessa se on jo "suomentunut" hyptoniitiksi. Myös kaupallistaminen on alkanut.

Padasjokelainen Montreal Sport valmistaa jääkiekkomailoja, joilla pelataan jo niin NHL:ssä kuin kotimaan liigassa. Hiilikuitumailaa joustavampi ja kestävämpi hyptoniittimaila valittiin viimevuotisilla nanotekniikan maailmanmessuilla vuoden parhaaksi nanotuotteeksi.

Uusi mikrorakenne lupaa ennennäkemättömiä ominaisuuksia hyvin erilaisiin tuotteisiin lattioista lentokoneisiin. Kaikkia mahdollisuuksia ei varmasti vielä edes aavisteta, mutta jostakin pitää aina aloittaa: jos jääkiekkomaila panee kiekon liikkeelle uudella voimalla, hyptoniittisukset vienevät hiihtäjää eteenpäin kuin seitsemän peninkulman saappaat.


Lopulta unohdetaan voitelu

Hyvän mekaniikan lisäksi hiihtäjä toivoo suksiltaan helppokäyttöisyyttä. Olisi mukavaa, jos suksia ei tarvitsisi voidella ollenkaan.

Yksi iso askel voitelematta kulkevia suksia kohti on jo otettu. Kun murtomaasuksen keskiosaan eli niin sanottuun pitopohjaan tehdään kalansuomukuvio, pitovoiteen voi unohtaa, sillä suomut toimivat kitkapintana. Jäljelle jää luistovoide, jota tarvitaan edelleen suksen kärkeen ja kantaan. Vai tarvitaanko?

Venäläinen hiihtovalmentajasta tutkijaksi siirtynyt Leonid Kuzmin esitti viime talvena, että luistovoiteesta voidaan luopua. Hänen Östersundin yliopistossa tekemänsä hiihtokokeet osoittivat, että voitelu auttaa vain alkumatkasta. Jo vajaan neljän kilometrin jälkeen sukseen on kertynyt likaa niin paljon, että voide on hyödytön.

Voitelemattomilla suksilla on saavutettu menestystäkin. Kuzminin vaimo Antonina Ordina hiihti 1995 MM-pronssia voitelemattomilla suksilla. Kriitikot kuitenkin sanovat, että valtaosa mitaleista on voitettu voidelluilla suksilla ja että juuri voitelulla on puristettu pois ratkaisevat sekunnit.

Väittely voitelun välttämättömyydestä jatkuu, mutta kehityksen suunta ja lopputulos on selvä. Jonakin päivänä saamme ainakin harrastajakäyttöön sukset, jotka luistavat voitelematta tai voitelevat itse itsensä. Hiihtäjä voi keskittyä hiihtämiseen.

Kalevi Rantanen on teknistä luovuutta tutkiva 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 
Viestejä25799
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 
Viestejä1194
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.