Arto Koistinen materiaalitekniikan professoriksi

– Materiaalitekniikan professuuri on pitkän yliopistourani huipentuma. Jo opiskeluaikana ohjasin laboratoriotöitä alemmille vuosikursseille ja heti maisteriksi valmistumisen jälkeen sain työmahdollisuuden materiaalitutkimuksen parissa, Koistinen kertoo.

Professori Reijo Lappalaisen johdolla kehitettiin Kuopiossa 2000-luvun alkuvuosina yliopiston osaamisen hyödyntämistä ja palveluja elinkeinoelämän tarpeisiin. Koistinen pääsi jo tuolloin mukaan yritysten kanssa tehtäviin kehitys- ja tutkimusprojekteihin. 

Yritysprojektit ovat edelleen keskeinen osa Koistisen tutkimusfilosofiaa. Hän on tutkinut ilmiöitä ja kehittänyt menetelmiä käytännönläheisiin haasteisiin. Oman tutkimusalan edistämiseen Koistista motivoi ajankohtaisuus, merkityksellisyys ihmis- ja ympäristöterveydelle, sekä teollisten sovellusten akuutti tarve.

Uusien materiaalien turvallisuus, kierrätettävyys ja elinkaariajattelu tarvitsevat osaltaan materiaalitieteen osaamista. Myös raaka-aineiden rajallisuus on haaste, ja siten materiaalien tehokas käyttö, uusiokäyttö ja entistä kestävämmät materiaalit ovat ajankohtaisia tutkimus- ja kehityskohteita. 

– Vastikään yliopistossa alkanut tekniikan koulutus sopii tähän taustaan erittäin hyvin, sillä keskeistä on lisätä tekniikan opiskelijoiden valmiuksia teollisuuden ja yritysten toiminnan kehittämiseen, Koistinen toteaa.

Mikromuoveista saatu tieto on jo muuttanut käytäntöjä EU-tasolla saakka

Koistinen on yksi mikromuovitutkimuksen pioneereista Suomessa, sillä hän on tutkinut niitä jo 2010-luvun puolivälistä alkaen. Mikromuovien tutkimuksessa keskitytään nykyään erityisesti niiden esiintymiseen ympäristö- ja teollisuusmatriiseissa, sekä havaitsemisteknologian kehittämiseen. 

– Kehitämme entistä pienempien partikkelien analyysivalmiuksia ja tutkimme haastavampia näytetyyppejä, esimerkiksi ihmiskudosten tutkimiseen on suurta mielenkiintoa muidenkin alojen tutkijoilla. Tavoitteena on myös nopeuttaa partikkelien tunnistamista merkittävästi, Koistinen kertoo.

– Tähän tarvitaan monitieteistä yhteistyötä luonnontieteiden ja terveystieteiden asiantuntijoiden kesken. Kehittyneille analyysivalmiuksille on akuutti tarve muun muassa teollisuudessa.

Mikromuovitutkimus on jo nyt vauhdittanut kertakäyttömuovien käytön rajoituksia, yritysten omaehtoista muovin käytön vähentämistä, sekä tuottanut EU-tason velvoitteita muun muassa muovin- ja vedentuottajille. 

– Analyysimenetelmien kehitys on tärkeää teollisille toimijoille, joilla voi jatkossa olla velvoite seurata tuotteidensa tai päästöjensä mikromuovipitoisuuksia. Samoin tutkimamme ja testaamamme biopohjaiset materiaalit vedenpuhdistukseen voivat tuoda osaratkaisuja mikromuovien hallintaan ja estää niiden pääsyä ympäristöön.

Materiaalien olosuhdekäyttäytymistä tutkitaan muun muassa mikromuovien ja niiden lisäaineiden vapautumisen osalta, samalla selvitetään vedenpuhdistuksen sensorointi- ja poistomenetelmiä. 

Ympäristön ja teollisuuden haitta-aineiden seuranta ja teknologiakehitys vaativat poikkitieteellistä osaamista 

– Materiaalitekniikalla on laaja sovelluskenttä, sillä tutkimme muun muassa materiaalien pintarakenteita, pinnoitteita ja niiden teollisia sovelluksia, sekä biopohjaisia raaka-aineita ja kiertotalouden materiaaleja, Koistinen kertoo. 

Materiaalien kestävyyttä voidaan lisätä pintakäsittelyillä ja materiaalitekniikkaa voidaan soveltaa esimerkiksi kehitettäessä uusia materiaaliratkaisuja vaikkapa 3D‑tulostettavaksi teollisessa mittakaavassa. 

Materiaalien soveltuvuutta tulee tutkia erilaisissa käyttöolosuhteissa ja hyvinkin yksityiskohtaisesti. Keskeistä on siten myös ajanmukaisen ja laadukkaan tutkimusinfrastruktuurin ja siihen liittyvän osaamisen kehittäminen tutkimusalan ja yrityskumppaneiden tarpeisiin.