Maarit Karppinen on nimitetty tieteen akateemikoksi

Aalto-yliopiston professori Maarit Karppinen on nimitetty tieteen akateemikoksi. Tieteen akateemikko on Suomessa korkein arvonimi, jonka ansioitunut tutkija voi saada. Arvonimen myöntää tasavallan presidentti Suomen Akatemian esityksestä, ja se voi samanaikaisesti olla 16 suomalaisella tieteentekijällä.

Karppinen on tunnettu uraauurtavasta työstään epäorgaanis-orgaanisten ohutkalvojen atomi- ja molekyylikerroskasvatuksen alalla. Hänet nimitettiin vuonna 2017 Aalto-professoriksi (Aalto Distinguished Professor), ja hän on vuodesta 2025 toiminut Euroopan tutkimusneuvosto ERC:n tieteellisen neuvoston jäsenenä.

Karppiselle akateemikon arvonimi on paras mahdollinen tunnustus.

“Jos minulta olisi joskus kysytty, mikä olisi kaikkein paras asia, johon voisin tutkijanurallani päätyä, olisin vastannut, että juuri tällainen akateemisiin ansioihin perustuva tunnustus”, Karppinen sanoo.

Karppisen nimitys on poikkeuksellinen, sillä hän toimii edelleen aktiivisesti professorina. Arvonimi myönnetään yleensä jo eläköityneelle tutkijalle.

Uusien materiaalien tutkija

Karppinen kertoo olevansa ”aika lailla perustutkija”, jolle akateeminen perustutkimus on sydämen asia. Hänen uransa keskiössä on ollut ennen kaikkea uusien materiaalien tutkiminen.

”Ihmiset käyttävät termiä ’uudet materiaalit’ hyvin erilaisista asioista, mutta minulle uusi materiaali tarkoittaa materiaalia tai yhdistettä, jota kukaan ei ole koskaan aikaisemmin tehnyt. Se on ollut minulle aina kaikkein kiinnostavinta”, Karppinen kertoo.

Materiaalit ja niiden mahdollistamat sovellukset ovat Karppisen uran aikana vaihdelleet. Tutkimusta on tehty muun muassa energiateknologioihin, puolijohteisiin ja mikroelektroniikkaan liittyvien materiaalien parissa.

Japanin vuodet ja suprajohteet

Karppinen on tehnyt tutkijanuransa Aallossa ja työskennellyt myös noin vuosikymmenen ajan Japanissa.

Vuonna 1991 hän lähti Japaniin tutkimaan uusia korkean lämpötilan suprajohteita. Aihe oli tuolloin maailmanlaajuisesti erittäin ajankohtainen, mutta Suomessa hän oli kuitenkin lähes ainoa kemisti, joka tutki suprajohteita.

”1990-luvun alusMasa Suomesta ei vielä ollut hirveästi yhteyksiä Japaniin. Suprajohteiden kannalta Japani oli erinomainen paikka tutkijalle. Olin sadan tutkijan joukossa ainoa nainen ja ainoa eurooppalainen tutkija”, Karppinen kertoo.

Väitöskirjatutkijan työssä syntyneet yhteydet johtivat lopulta vierailevan professorin tehtävään Tokion teknilliseen korkeakouluun ja myöhemmin vakituiseen professuuriin. 

Yhteys Otaniemeen säilyi Japanin-vuosien aikana, ja Karppisen ryhmässä työskenteli jatkuvasti myös suomalaisia opiskelijoita.

Paluu Suomeen ja ALD/MLD

Kun Karppinen palasi Suomeen ja nykyiseen tehtäväänsä epäorgaanisen materiaalikemian professoriksi vuonna 2006, hän palasi laboratorioon, jossa oli vahva ALD-tutkimuksen eli atomikerroskasvatuksen perinne. 

Suomessa alkunsa saanut ALD on menetelmä, jota hyödynnetään korkealaatuisten epäorgaanisten ohutkalvojen valmistuksessa erityisesti mikroelektroniikassa. Menetelmä mahdollistaa yhä tehokkaampien ja pienempien tietokoneiden, älypuhelinten ja muiden arkielämän laitteiden kehittämisen.

”Suomeen palattuani innostuin etsimään tapoja laajentaa ALD-tekniikalla valmistettavien materiaalien valikoimaa. En halunnut keskittyä vain mikroelektroniikan sovelluksiin tarkoitettuihin, suhteellisen yksinkertaisiin epäorgaanisiin ohutkalvoihin, vaan halusin käyttää ALD-tekniikkaa uusien materiaalien valmistamiseen”, Karppinen kertoo.

Karppinen yhdisti ALD:hen tekniikan, jota kutsutaan MLD-tekniikaksi eli molekyylikerroskasvatukseksi. Sen avulla voidaan valmistaa hybridiohutkalvoja, joissa orgaanisia kerroksia yhdistetään epäorgaanisiin ohutkalvoihin. Karppisen tutkimusryhmä on kehittänyt lukuisia uusia ALD/MLD-prosesseja.

”Näissä epäorgaanis-orgaanisissa hybridi-ohutkalvoissa voidaan parhaassa tapauksessa yhdistää samaan materiaaliin epäorgaanisten ja orgaanisten komponenttien parhaat ominaisuudet. Sitä kautta voidaan saavuttaa materiaaleille täysin uusia ominaisuuksia”, Karppinen kertoo.

ALD/MLD-yhdistelmätekniikalla voidaan esimerkiksi tehdä ohutkalvoista taipuisia, lämpöä vähemmän johtavia tai valoa halutusti absorboivia. Tällaisia uusia räätälöityjä ohutkalvoja kehitetään esimerkiksi mikroakkuihin, aurinkokennoihin ja termosähkösovelluksiin.

Lähes 50 väitellyttä tohtoria

Karppinen itse pitää yhtenä uransa tärkeimmistä saavutuksista 50 väitöskirjatutkijan ohjaamista.

”Arvostan todella paljon tieteen akateemikon arvonimeä, samoin kuin esimerkiksi ERC:n tieteellisen neuvoston jäsenyyttä. Kummastakaan en olisi etukäteen osannut edes uneksia. Mutta loppujen lopuksi se, mistä olen eniten ylpeä, ovat ohjaamani jatko-opiskelijat”, Karppinen sanoo.

Monet Karppisen ohjaamista tohtoreista ovat siirtyneet yrityksiin. Kun opiskelijat siirtyvät työelämään, heidän mukanaan kulkee myös tutkimuksessa kertynyt osaaminen, joka voi vaikuttaa alaan vielä vuosikymmenten ajan.

”Se mitä yksittäinen professori voi saada aikaan on aika rajallista. Suurin työmme vaikutus on lopulta se kumuloituva vaikutus, joka syntyy meiltä valmistuvien opiskelijoiden kautta.”