Uutiset

Professoria ärsytti klikkailla molekyylimalleja hiirellä – virtuaalimaailma tuo kemian kirjaimellisesti silmien eteen

Virtuaalitodellisuus auttaa opiskelijaa hahmottamaan kemian kolmiulotteisuuden.
Virtuaalitodellisuus auttaa opiskelijaa hahmottamaan kemian kolmiulotteisuuden.
Valmis virtuaalinen talidomidi-molekyyli (C13H10N2O4).
Professori Antti Karttunen

Professori Antti Karttusta nyppi oikein urakalla. Hän klikkaili hiirellä ruudulla näkyviä kaksiulotteisia molekyylejä ja mietti, että täytyi olla olemassa parempi tapa havainnollistaa atomit ja sidokset. Virtuaalitekniikan edistyessä hän ei epäröinyt lähteä mukaan kehittämään sitä opetukseen sopivaksi.

”Virtuaalimaailmassa opiskelija voi harjoitella molekyylien välisiä reaktioita ja tehdä kokeita, jotka oikeassa laboratoriossa olisivat vaarallisia.”

Kuvassa valmis molekyyli.
Virtuaalitodellisuus sopii hyvin myös suurempien, monimutkaisempien ja kolmiuloitteisempien molekyylien rakentamiseen. Kuvassa on C60 fullereeni, joka on jalkapallon muotoinen hiiliyhdiste.

Virtuaalimaailmassa yksi kemian tärkeimmistä perusasioista tallentuu suoraan opiskelijan verkkokalvoille. Molekyylit ovat kolmiulotteisia ja niiden rakenteella on väliä, koska se määrittää esimerkiksi, onko joku molekyyli lääke vai myrkky. 

Aikaisemmat kemian opiskelijasukupolvet ovat kasvaneet maailmassa, jossa kemian kolmiulotteisuus on havainnollistettu fyysisillä pallotikkumalleilla. Pallot ovat atomeja ja tikut sidoksia. Käsin kosketeltavasta palloista ja tikuista koostuva esine vaihtuu virtuaaliseksi malliksi.

Tekniikan hankkimisen lisäksi virtuaalikurssin perustaminen vaatii käyttöliittymäosaamista ja opetettavan sisällön paketoimista virtuaalimaailmaan sopivaksi. Menetelmä sopii erityisesti aiheisiin, joissa kolmiulotteisuudella ja vuorovaikuttamisella on suuri rooli, kuten kemiassa. Kaikille kursseille virtuaalitodellisuus ei sovi, koska virtuaalilasit päässä tiimityöskentely ja muistiinpanojen kirjoittaminen on haastavaa.

Virtuaalimaailmasta hologrammilaseihin

Tiimityö ja muistiinpaneminen helpottuvat tulevaisuudessa. Raskaista VR-laseista päästään silloin eroon. Lisätyn todellisuuden ja kevyiden hologrammilasien avulla kemisti voi luoda virtuaalisia molekyylejä vaikka oman työpöytänsä päälle. Kun kaverillakin on lasit, molemmat näkevät samat molekyylit silmiensä edessä, ja ryhmätyötä on helpompi tehdä.

Hologramminäytöllä varustettuja laseja ei vielä saa kaupan hyllyllä. Virtuaalitekniikan laitteet ovat puolestaan sekä saatavuuden että hinnan osalta hankittavissa. VR-tekniikan kehittymisen seuraaminen on kuitenkin tehnyt Karttusesta luottavaisen myös hologrammitekniikan osalta.

”Uskon, että viiden vuoden kuluttua tekniikka on kehittynyt niin paljon, että hologrammilaseja tullaan näkemään kemistien silmillä”, Antti Karttunen toteaa.

Alla olevalla videolla tohtorikoulutettava Otso Pietikäinen vie katsojat lisätyn todellisuuden maailmaan.

  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

Utuinen ihmishahmo näyttää kävelevän pois päin, varjo heijastuu vaalealle pinnalle
Tutkimus ja taide, Opinnot, Yliopisto Julkaistu:

Maisteriopiskelijoiden näyttely Suomen valokuvataiteen museossa

Valokuvataiteen pääaineen maisteriopiskelijoiden MoA in Photography 23 -näyttely on esillä 12. maaliskuuta asti.
Nainen rannalla tuulisella säällä hymyilee, taustalla meri kuohuaa
Nimitykset, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Professori Ranja Hautamäki: ”Monimuotoinen kaupunkiluonto on keskeinen tekijä hyvinvoinnin ja hiilinielujen lisäämiseksi”

Maisema-arkkitehtuurin professori ratkoo ilmastonmuutoksen hillintää ja kaupunkiluonnon hiilinieluja koskevia kysymyksiä.
NASAn Curiosity-mönkijä kuvaama pölypyörre Marsin Gale-kraatterissa. Kuvankäsittely: Henrik Kahanpää. Alkuperäinen kuva: NASA / JPL-Caltech
Tutkimus ja taide, Opinnot Julkaistu:

Marsin sää vaihtelee rajusti, mutta sen ilmasto ei ole muuttumassa

Väitöstutkimuksessaan Henrik Kahanpää myös kyseenalaistaa Marsin pölypyörteisiin liittyvän vallitsevan käsityksen. Tutkijana hän toivoo, että ihminen ei koskaan menisi Marsiin.
A portrait of Laureen Mahler.
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Laureen Mahler luo origamitaitosten avulla biopohjaisia ja myös katseita kestäviä pakkauksia

Monet pakkausteollisuuden tuotteet perustuvat muoviin ja muihin fossiilipohjaisiin materiaaleihin. Aalto-yliopiston Bioinnovaatiokeskuksessa kehitetään origamitaitoksiin perustuvia ekologisia pakkausratkaisuja, joilla on arvoa myös kauniina esineinä.