Visioiden vauhdikkuutta tosin hyydyttää nykyteiden rapistuva kunto.




Vuosisadan vaihteessa maailmalle levisi videokuvaa moottoritiekaistasta, jolla henkilöautojono kulki ilman kuljettajia. Lyhyillä kokeiluteillä tällaista on jo testattu

Jo parikymmentä vuotta Kalifornian Berkeleyn yliopiston tutkijat ovat kehittäneet tietä, joka ohjaa autoa. Tuoreimmat testit tehtiin viime vuonna bussilla San Leandron kaupungissa lähellä San Franciscoa.

Periaate on yksinkertainen. Ajokaistaan upotetaan runsaan metrin välein keraamisia magneetteja. Auton etu- ja takapuskurin alle kiinnitetyt pienet magnetometrit mittaavat magneettien kenttää. Ajotietokone laskee mittauksista auton paikan tiehen nähden.

Kokeiden mukaan sijainti selviää poikittaissuunnassa viiden millimetrin tarkkuudella ja pitkittäissuunnassa viiden senttimetrin tarkkuudella.

Tekniikka toimii myös sateessa ja lumessa. Esimerkiksi lumiaura pystyy magneettien avulla suunnistamaan paksussakin hangessa ilman merkkikeppejä.


Paikkaantumista vasta tutkitaan

Tie alkaa siis oppia hoitamaan liikennettä, mutta toinen haaste on tehdä tie, joka hoitaa itseään ja paikkaa pintansa tarpeen mukaan.

Toivoa on. Hollantilaiset havaitsivat 1970-luvulla, että mikrohalkeamat, jotka syntyivät asfalttiin talvella, korjautuivat toisinaan kesällä itsestään.

Kun pinnoitteen atomit ja molekyylit irtautuvat toisistaan, syntyy näkymättömiä mikrohalkeamia, jotka myöhemmin laajenevat. Irronneet polymeerinpätkät voivat kuitenkin joskus kiinnittyä myöhemmin uudellaan esimerkiksi lämmön vaikutuksesta.

Delftin teknillinen korkeakoulu Hollannissa yrittää hyödyntää ilmiötä. Hollantilaiset tutkijat ovat kehittäneet itseään korjaavia tiemateriaaleja 2000-luvun alusta asti.

Yksi ratkaisu on sekoittaa asfalttiin mikrokapseleita, jotka sisältävät paikkaavaa polymeeriä. Pinnoitteen murtuessa rikkoutuvat myös kapselit ja syöttävät paikkausaineen halkeamaan.

Työ on vielä perustutkimusvaiheessa. Sovelluksia saadaan odottaa pitkään, varsinkin metropolien ulkopuolella.


Hyötyä harvoille vai monille?

Automaattinen älytie on tulossa Suomeenkin ainakin koeteiden muodossa.

- Sillä on kuitenkin ongelma, joka muistuttaa esimerkiksi terveydenhuollon vastaavaa, sanoo professori Terhi Pellinen TKK:n Tietekniikan tutkimusryhmästä. - Kehitetäänkö entistä pienemmälle ryhmälle entistä kalliimpia hoitoja?

Nykymenolla Suomessa ei kohta ole teitä, joihin älyä voisi lisätä.

Vuonna 2005 meillä päällystettiin neljätuhatta kilometriä tietä, viime vuonna enää kolmetuhatta. Auto- ja Tieforumin mukaan Suomen tiepäällysteet kestävät keskimäärin kymmenen vuotta, minkä jälkeen ne olisi korjattava. Korjaamista tiet kuitenkin joutuvat odottamaan keskimäärin kaksikymmentä vuotta.

Eniten tieverkoston rappeutumisesta kärsivät ne, jotka asuvat vähänkin syrjässä.

Rakennetaanko siis huipputekniikkaa lyhyelle tienpätkälle? Vai kehitetäänkö myös tapoja pitää kunnossa soratie Kainuun korvessa?

Jos asetamme tavoitteeksi, että jokaisella on mahdollisuus liikkua hyvällä tiellä, on joko käytettävä huomattavasti enemmän rahaa teiden hoitoon ja kunnossapitoon tai kehitettävä tie, joka kuluu nykyisiä vähemmän.


Kimmoisampi päällyste suojaisi

Nykytiet päällystetään tavallisesti asfaltilla, joustavan bitumin ja kovan kiviaineksen seoksella. Asfaltti on niin sanottua viskoelastista materiaalia, joka käyttäytyy osittain kimmoisan aineen, osittain nesteen tavoin.

Entäpä jos asfaltin saisi käyttäytymään vielä vähän enemmän kimmoisesti? Ura, joka syntyy raskaan liikenteen vaikutuksesta, tasoittuisi itsestään. Ehkä tienpäällysteen voi saada toimimaan kuin kumimaton?


Osaajapula uhkaa

Merkittäviin innovaatioihin pääsemiseksi pitäisi vahvistaa myös tieteellistä pohjaa.

Professori Pellisen mukaan Suomessa on teiden lisäksi rapautumassa myös teiden rakentamisen ja ylläpidon osaaminen. Tutkimuslaboratorioita on suljettu ja koulutusta vähennetty.

Kaikkea Suomessa ei tietysti kannatakaan tutkia.

- Mutta minimimäärä omaa tutkimasta tarvitaan jo siksi, että pystyttäisiin hyödyntämään muualla tuotettua tietoa, Pellinen muistuttaa.


Aluksi tie saa suolata itsensä

Omasta tutkimuksesta sopii esimerkiksi suolauksen automatisoinnin kehitys.

Destia testaa automaattista jäänestoa eli AIS-järjestelmää (anti-ice system) Tammisaaressa. Joko tien päällykseen tai kaiteisiin upotetaan suuttimia, jotka suihkuttavat tielle suolaa automaattisesti, kun lämpötila putoaa pakkasen puolelle ja liukkaus uhkaa.

Tekniikkaa kokeillaan sadan metrin matkalla valtatiellä 25, Pohjan sillan Tammisaaren-puoleisessa päässä. Suuttimet on asennettu tien keskilinjalle.

Laitteisto on toistaiseksi tarkoitettu silloille, tunnelien suihin, moottoriteiden ramppeihin, pysäköintialueille ja muihin erikoiskohteisiin, joita tavallisella kalustolla on vaikea huoltaa.

Pieni askel kohti itseään ylläpitävää tietä on siis meilläkin otettu.


Kohti hiljaisia teitä


Tien pitää kestää liikenteen kuormitusta ja sään vaihteluja, mutta on muitakin vaatimuksia. Yksi aina vain tärkeämmäksi nouseva ominaisuus on mahdollisimman pieni rengasmelu.

Noin miljoona suomalaista asuu alueilla, joilla keskiäänitaso ylittää ohjearvon eli on yli 55 desibeliä.

Melutasoon vaikuttaa osaltaan tien pinta. Suomessakin on kehitelty hiljaisia asfalttipäällysteitä, jotka TKK:n tielaboratorion mittausten mukaan vähentävät rengasmelua 3-5 desibelillä. Parannus on merkittävä. Jokainen desibeli tuntuu korvissa.


Aiheesta aiemmin: Huokoinen asfaltti imee melua, Tiede 6/2004, s. 14, tai tiede.fi/arkisto


Tie vuonna 2040


Vuonna 2040 älykäs tie "tarkkailee, tulkitsee, päättää ja toimii", ennakoi Euroopan komission teettämä tulevaisuustutkimus. Uutuuksiksi ilmaantuu muun muassa
- tien valaistusta sekä jäähdytysta kesällä ja sulanapitoa talvella aurinkoenergialla
- maanalaisia teitä asutuskeskuksiin
- melua ja ilmansaasteita imeviä päällysteitä
- itseään puhdistavia ja korjaavia päällysteitä
- biobitumeja ja -muoveja öljypohjaisten sideaineiden tilalle
- matalan lämpötilan asfalttia ja muita energiaa säästäviä ratkaisuja.


Lähde: New Road Conception Concepts: Vision 2040. Project NR2C, the Sixth Framework Programme of the European Union, 2006

Jos rehkiminen ei huvita, syy voi olla geeneissä.

Monia liikunta palkitsee hyvän olon tunteella, mutta kaikille palkintoa ei tule, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan. Olo saattaa olla hikilenkin jälkeen enemmän runneltu kuin rento.

”Osa suomalaisten liikkumattomuudesta saattaa selittyä negatiivisilla tuntemuksilla”, sanoo jutussa liikuntapsykologian professori Taru Lintunen Jyväskylän yliopistosta.

Ihmiseltä saattavat puuttua hyvät kokemukset ja liikunnallisen elämäntavan mallit.

Perimälläkin on sormensa pelissä. Naisilla jopa puolet liikuntanautinnon vaihtelusta selittyy geeneillä, miehillä kolmannes.

Näin osoittaa vuonna 2014 julkaistu suomalainen tutkimus, joka perkasi perintötekijöiden osuutta liikuntamotivaatioon.

Tarkkaa syytä eroihin ei tiedetä. Yksi ehdokkaista on aivojen dopamiinirata. Se palkitsee niin syömisestä, seksistä kuin liikunnasta.

Dopamiinikylpy tuottaa aivoissa huumaavan euforian. Tutkimusten mukaan järjestelmän häiriöt vähentävät koe-eläinten liikkumishaluja.

Viime kädessä geenit ohjaavat mielihyväkoneiston toimintaa. Dopamiinin valmistukseen tarvittavat geenit toimivat toisilla kenties vilkkaammin. Erityisesti naisilla on liikuntamielihyvän kokemisessa geneettistä vaihtelua.

Yksilöiden erot ulottuvat laajemmallekin. Kaikki eivät saa liikunnasta yhtä paljon hyötyä – ainakaan heti.

Sama harjoittelu saattaa vaikuttaa ihmisiin eri tavoin. Yhden kunto kasvaa kohisten, mutta toinen ei saa tuloksia, vaikka kuinka rehkisi. Tutkijat puhuvat yksilöllisestä vasteesta.

Kuitenkin vaikka oma elimistö tuntuisi olevan immuuni liikunnalle, se voi olla vain harhaa. Tutkimuksissa tuijotetaan usein suorituskykyyn ja lihasvoimaan. Ne eivät ehkä hetkahda pienestä rasituksesta, mutta veren rasva- ja sokeriarvot saattavat parantua merkittävästi. Siksi liikuntaa voi suositella kaikille.

Kysely

Onko liikunta tuskien tie?

Tutustu sisältöön ja lue uusi lehti digilehdet.fi:ssä.

 

Tieteessä 2/2018 

 

PÄÄKIRJOITUS

Kun viha vie

Vihapuhuja ratsastaa alkukantaisella reaktiolla.

 

PÄÄUUTISET

Unissa puhutaan rumia

Myöntisen päiväminän takaa kurkkii
kielteinen yöminä – hyvästä syystä.

Alienkivi on yksi miljoonista

Tähtienvälisiä asteroideja syöksyy
aurinkokunnan läpi jatkuvasti.

Nykyihminen seikkaili
ulos Afrikasta useita kertoja

Yhden ulostulon malli ei enää mitenkään
istu Aasian löytöihin.

Korallit kalpenevat kiihtyvää tahtia

Lämpenevät vedet riistävät
polyypilta elintärkeän kumppanin.

 

ARTIKKELIT

Migreeni vyöryy aivorungosta

Kun sähköt sekoavat hermokeskuksessa,
kipuviestit kiihdyttävät aivot hälytystilaan.

Esinisäkkäät
Maailman valtiaat ennen dinosauruksia

Kehitys kohti meitä käynnistyi jo silloin,
kun maapallon mantereet olivat vielä yhtä.

Siittiöt hukassa

Enää hälytyskellot eivät kilise van kumisevat.
Miesten siittiömäärät ovat romahtaneet.

James Bond
Harmaa agentti hurmasi maailman

Vastoin odotuksia huomaamaton vakooja sai
valtavan huomion. Kohu teki fiktiosta faktaa.

Liikenne jättää tiet

Visio on villi muttei utopiaa. Jokainen sopiva
maapala tarvitaan luonnolle ja ruoalle.

Ennen paras mies oli poikamies

Naiset ja seksi eivät ole aina olleet miehen mitta.
Elämän tärkeät asiat löytyivät pitkään toisaalta.

 

TIEDE VASTAA

Voiko pissa jäätyä kaarelle?

Haudataanko vainajat ilmansuuntien mukaan?

Mikä on puujalkavitsi?

Miksi kuusi kestää lumen painon?

Miten norppa löytää takaisin avannolle?

Voiko avaruusaseman palauttaa Maahan?

 

KIRJAT

Oma dna kantaa suvun historiaa

Marja Pirttivaara teki suomalaisille sukututkijoille uudenlaisen kätevän oppaan.

 

KUVA-ARVOITUS

Klassikkopalsta

kutsuu lukijoita tulkitsemaan kuvia lehden Facebook-sivustolle: facebook.com/tiede.fi

 

OMAT SANAT

Valoa kohti

Entisinä aikoina kantasana tarjosi myös lämpöä.

 

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea uusimman numeron jutut Sanoman Digilehdet-palvelussa.

Ellet vielä ole ottanut tilaukseesi kuuluvaa digiominaisuutta käyttöön, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.