Aalto-yliopisto esittelee kuusi biomateriaalikonseptia Dutch Design Weekillä

CHEMARTS-näyttelyssä on esillä mielenkiintoisia prototyyppejä, jotka ovat myrkyttömiä, kierrätettäviä eikä niistä irtoa mikromuoveja.
Shimmering Wood-based Structural Colour by Noora Yau. Photo Eeva Suorlahti
Toisin kuin nykyisissä pigmenteissä tai väriaineissa, nämä kimaltavat värit syntyvät materiaalin fysikaalisesta rakenteesta ilman kemiallisia yhdisteitä. Shimmering Wood -rakennevärin on tehnyt Noora Yau. Kuva Eeva Suorlahti.

Mitä jos voisimme korvata muovit ja haitalliset kemikaalit selluloosapohjaisilla materiaaleilla?  Aalto-yliopistossa kehitetyt prototyypit voivat olla tulevaisuuden vaihtoehtoja muoville ja fossiilisille materiaaleille. Aallon CHEMARTS-projekti esittelee biopohjaisista materiaaleista tehtyjä kokeellisia konsepteja Dutch Design Weekillä Hollannissa lokakuun lopussa. 

”Kiertotaloudessa materiaaleja ei vain käytetä uudelleen tai kierrätetä, vaan ne on ennemminkin ’varastoitu’ tuotteisiin, ja siten niitä käytetään uudelleen ja uudelleen”, sanoo Aalto-yliopiston professori Pirjo Kääriäinen.  "Kun muotoilijat ja tutkijat yhdistävät voimansa jo materiaalitutkimuksen varhaisessa vaiheessa, voidaan kehittää uusia kasviperäisiä materiaaleja, jotka mahdollistavat suljetun kierron eli ne eivät tuota jätettä, vaan voidaan käyttää uudestaan raaka-aineena." 

 

Konseptit ja suunnittelijat: 

Layers of Blue designed by Anna van Der Lei & Anna-Mari Leppisaari. Photo: Eeva Suorlahti

Layers of Blue - Anna van der Lei & Anna-Mari Leppisaari   

Kokeiluja puupohjaisilla materiaaleilla ja värimorsingolla  

Selluloosakomposiitit ovat ympäristöystävällisiä, uusia funktionaalisia materiaaleja, joiden vahvat mekaaniset ominaisuudet voisivat esimerkiksi korvata joitakin muoveja. Sekä neulotut näytteet että kovat osat on molemmat valmistettu 100% selluloosasta ja värjätty värimorsinkokasvilla. Osa neuleista on käsitelty ympäristöystävällisellä ionisella liuottimella, joka ”liimaa” osittain liuenneet selluloosakuidut yhteen. 

Selluloosakomposiitit ovat täysin biopohjaisia ja biohajoavia, ilman ylimääräisiä kemikaaleja. Prosessointiolosuhteita muuttamalla materiaalin ominaisuuksia saa vaihdeltua pehmeistä ja joustavista vahvoihin ja jäykkiin, sekä vedenkestävästä imukykyiseen. 

Työryhmä: Muotoilijat: Anna-Mari Leppisaari & Anna van der Lei, Selluloosakomposiitit: Professori Tatiana Budtova & tohtoriopiskelija Chen Feng. Sininen väri: Professori Kirsi Niinimäen tutkimusryhmä. 

Shimmering Wood: structural colour by Noora Yau. Photo Eeva Suorlahti

Shimmering Wood - Noora Yau  

Biohajoava, haalistumaton väri nanoselluloosalla 

Luonnon kirkkaimmat värit, esimerkiksi riikinkukkojen sulat tai perhosen siivet, syntyvät mikroskooppisen pienten nanorakenteiden avulla. Kiiltäviä ja kimaltavia värejä käytetään erittäin paljon vaatteissa ja kuluttajatuotteissa, ja ne valmistetaan yleensä käyttämällä myrkyllisiä pigmenttejä, muovipohjaisia materiaaleja tai metallikalvoja.

Rakenteellinen väri on ympäristöystävällinen vaihtoehto perinteisille väriaineille, väri syntyy vain materiaalin fysikaalisesta rakenteesta ilman kemiallisia yhdisteitä. Väri ei ole myrkyllinen ja se valmistetaan 100% puusta. Toisin kuin useimmat nykyiset väriaineet, rakenneväri ei haalistu auringonvalossa.

Työryhmä: Suunnittelija Noora Yau, professori Orlando Rojas ja materiaalitutkijat Blaise Tardy ja Konrad Klockars.

Knitted Ioncell clothes designed by Anna Semi. Photo: Eeva Suorlahti

Knits from Wood - Anna Semi  

Puusta ja jätteistä kestäviä tekstiilejä

Puu kasvaa Suomen metsissä ilman kastelua tai valvontaa, ja vuotuinen kasvu ylittää tällä hetkellä puunkäytön ja luonnollisen hävikin. Puusta tehdyillä tekstiilikuiduilla on mahdollisuus vähentää hiilidioksidipäästöjä, koska pitkä elinkaari ja kierrätettävyys tarkoittavat, että hiili varastoituu kuidun eliniän ajan.

Ioncell on prosessi selluloosapohjaisten tekstiilikuitujen tuottamiseksi kiertotaloudelle turvallisella, myrkyttömällä ionisella nesteellä. Ioncell-kuitu on biohajoavaa, eikä siksi vapauta mikromuoveja ympäristöön pesun aikana. Neulotut vaatteet ovat 100% koivusta valmistettuja Ioncell-tuotteita.

Työryhmä: Suunnittelija Anna Semi ja monialainen Ioncell-tutkimusryhmä Aalto-yliopistossa.

To-Matter by Meri-Tuuli Porras. Photo: Eeva Suorlahti

To-Matter - Meri-Tuuli Porras  

Pakkausmateriaalia tomaatin viljelyn sivuvirroista 

Kasvihuoneviljelyn varsien ja lehtien biomassaa käsitellään pääasiassa jätteenä. Sivuvirrat muodostavat tomaatintuotannossa noin 20% tuoreaineesta ja noin 30–40% kuiva-aineesta. Varret ja lehdet sisältävät paljon selluloosakuituja, joita voidaan käyttää esimerkiksi ympäristöystävällisten ja kierrätettävien pakkausten valmistukseen.

Viljelijät voisivat hyötyä biomassasta tuottamalla omat pakkauksensa paikallisesti ja vähentää samalla myös hiilijalanjälkeään. Näytteet on valmistettu 100-prosenttisesti tomaattivarsista tai tomaatin varsi-puumassaseoksesta.

Työryhmä: Suunnittelija Meri-Tuuli Porras ja Aalto-yliopiston CHEMARTS-laboratorion materiaalitutkijoiden ryhmä.

In Tension by Megan McGlynn Photo: Eeva Suorlahti

In Tension - Megan McGlynn   

Kaksiulotteisista kuvioista kolmiulotteisiin muotoihin

Näytteet valmistettiin puupohjaisesta mikrosäikeisestä selluloosasta (MFC) ja nanofibrillaarisesta selluloosasta (NFC) yhdistettynä biohajoavaan muoviin (PLA).

Materiaalikokeilu tutki kutistumista kuivattamalla selluloosalla päällystettyjä 3D-tulostettuja biohajoavia muovikuvioita. Geometriset MFC-kerrokset muodostivat jännitteitä eri suuntiin ja kaareutuivat itsestään kuivuessaan. Kokeilussa testattiin useita erilaisia kuvioita, kokoja ja kuivauslämpötiloja,  ja monet tuloksista yllättävät lujuudellaan ja erikoisuudellaan.

Työryhmä: Muotoilija Megan McGlynn ja materiaaliasiantuntijat CHEMARTS-laboratoriosta.

Plumology by Sini West. Photo: Eeva Suorlahti

Plumology - Sini West

Kokeiluja sulkajätteellä

Höyhen on yksi luonnon monimutkaisimmista rakenteista. Korkean proteiinipitoisuuden ja teknisten ominaisuuksien, kuten alhaisen lämmönjohtavuuden ja vedenpitävyyden vuoksi höyheniä voidaan pitää pitkällekehittyneen evoluution lopputuloksena.

Plumology on materiaalitutkimusprojekti, jossa yhdistyvät kanan höyhenet ja nanoselluloosa. Tarkoituksena on muistuttaa höyhenten arvosta biohajoavana ja uusiutuvana raaka-aineena ja rohkaista kokeiluja uusissa sovelluksissa. Höyhenet ovat siipikarjateollisuuden sivutuote, joka nykyisin hävitetään ympäristön ja talouden näkökulmasta kestämättömillä tavoilla. Höyhenet on ”liimattu” puupohjaisella nanoselluloosalla, eli prototyyppi on 100-prosenttisesti biohajoava.

Työryhmä: Muotoilija Sini West ja ohjaajat CHEMARTS-laboratoriosta.

 

CHEMARTS esillä tapahtumassa ensimmäistä kertaa 

Aalto-yliopiston CHEMARTS esittäytyy ensimmäistä kertaa DDW:llä, joka on tärkein uusia materiaaleja esittelevä kansainvälinen muotoilutapahtuma. Eindhovenissa 19.–27. lokakuuta nähtävän CHEMARTS-näyttelyn konseptit perustuvat Aalto-yliopiston opiskelijoiden, tutkijoiden, opettajien ja professoreiden tekemiin tutkimuksiin. 

Prototyypit ovat CHEMARTS-yhteistyön tuloksia muotoilun, muodin ja tieteellisen materiaalitutkimuksen välillä. CHEMARTS on vuodesta 2012 jatkunut strateginen koulutus- ja tutkimusyhteistyöhanke Aalto-yliopiston taiteiden ja suunnittelun korkeakoulun ja kemian tekniikan korkeakoulun välillä. Koulut yhdistivät voimansa investoidakseen uusiin tapoihin kehittää ja valjastaa uusia puu- ja biopohjaisia materiaaleja. Tavoitteena on tutkia edistyksellisten selluloosapohjaisten materiaalien suorituskykyä ja muotoilua uusia,  innovatiivisia käyttötarkoituksia varten. 

CHEMARTS on valittu DDW-tapahtuman Bio-design -reitille, ja professori Kääriäinen puhuu DDW-talkissa 23.10.

Dutch Design Week Eindhovenissa on yksi suurimmista muotoilutapahtumista Euroopassa. Siellä nähdään töitä ja konsepteja yli 2600 suunnittelijalta ja tapahtumassa vierailee yli 355 000 ympäri maailmaa. 

Lisätietoja englanniksi:   

CHEMARTS-näyttelyn projektit   CHEMARTS Dutch Design Weekillä Dutch Design Week 

Yhteystiedot:   

CHEMARTS ja näyttely Veemissä:  
Pirjo Kääriäinen, [email protected], 050 381 0217  
Anna van der Lei, [email protected]  
Anna-Mari Leppisaari, [email protected] 

 

  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lisää tästä aiheesta

Digitalism Challenge course kickoff 28.10.2019: students interviewing CEO of Fat Lizard Heikki Ylinen about reporting challenges of SMEs.
Yhteistyö, Opinnot Julkaistu:

Luomuliitto, Tapola-Camphillin luomutila ja Fat Lizard Brewing Co. tarjoavat ratkaistavat haasteet palveluiden digitalisoinnin hackathon-kurssilla

Lähes 100 opiskelijaa ideoi ja toteuttaa reaaliaikatalouteen liittyviä digitalisaatioprojekteja.
Elisalle Oyj:lle yritysprojektin toteuttanut opiskelijatiimi
Yhteistyö, Opinnot Julkaistu:

eSIM-teknologian ansiosta SIM-kortit ovat pian historiaa

Opiskelijat saivat työstää eSIM & Brokering Connectivity -projektia Elisa Oyj:lle.
Nainen katsoo tummasävyisessä kuvassa oikeaan alaviistoon käsi pään takana
Yhteistyö, Tutkimus ja taide Julkaistu:

"Tekstiilit ovat rajattomia"

Maailman pelastaminen alkaa tekstiileistä, sanoo hollantilainen trendiennustaja Li Edelkoort.
Aalto University and Valmet challenge at Junction
Yhteistyö, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Aalto-yliopisto ja Valmet haastavat Junctionin osallistujat kehittämään tulevaisuuden työpajan

Tehtävänä on parantaa telahiontaa anturidatan ja visualisointityökalujen avulla.