Anturit kutistuvat ja ovat pian kaikkialla

Mittaustekniikan alalla suuri trendi viimeisen kymmenen vuoden ajan on ollut suorituskykyisten, mutta edullisten ja pienten sensorien esiinmarssi. Nämä uudenlaiset sensorit mittaavat samoja asioita kuin suuret, kalliit ja monimutkaiset laboratorioinstrumentit vielä 10 - 20 vuotta sitten.

Tulevaisuudessa suorituskykyisiä ja monikäyttöisiä antureita voidaan hyödyntää kaikkialla teollisuudesta maanviljelykseen, liikenteestä terveydenhoitoon ja mobiililaitteista kodinkoneisiin. VTT:n johtava tutkija Mauri Aikio näkee uudenlaisilla antureilla potentiaalia esimerkiksi ympäristöongelmien ratkaisemisessa. Tarkempi mittaaminen mahdollistaa puhtaammat prosessit ja vähentää sekä energiankulutusta että raaka-aineiden käyttöä. Antureiden avulla voidaan myös parantaa materiaalien kierrättämistä ja esimerkiksi eri muovilajien erottamista toisistaan.

Anturiteknologia edistää myös terveyttä ja turvallisuutta. Antureita voidaan hyödyntää mm. ravinnon ja puhtaan veden laadun mittaamisessa. Terveyden saralla niillä voidaan ratkaista väestön ikääntymiseen liittyviä haasteita ja kehittää keinoja itsehoitoon ja terveydentilan seuraamiseen kotona.

Yhtenä isona anturialan draiverina ovat nyt ajoneuvot, niiden voimalinjojen sähköistyminen, ajoneuvojen välinen kommunikaatio sekä autonomiset ajoneuvot. Liikenteessä anturit lisäävät jo nyt hyvillä sääolosuhteilla turvallisuutta antamalla tietoa tien kunnosta ja tiellä liikkujista, ja VTT kehittää yhdessä eurooppalaisten autovalmistajien kanssa ratkaisuja haastavammille keleille. Ajoneuvojen uutta anturiteknologiaa voidaan soveltaa myös automatisoiduissa työkoneissa ja roboteissa, mikä luo suomalaisille yrityksille suuria mahdollisuuksia digitalisaatioon.

Optista mittaustekniikkaa ja piipohjaista anturiteknologiaa on kehitetty VTT:llä jo yli 40 vuotta. Tutkimusta on tehty tiiviissä yhteistyössä yliopistojen ja teollisuuden loppukäyttäjien kanssa Business Finlandin, Suomen Akatemian tai Euroopan unionin tuella. Tutkimuksessa osaamisen ja teknologian kypsyysasteen kasvattaminen vaativat kuitenkin usein yllättävän pitkän ajan. Spin-off-yritysten taustalla tehdään usein jopa vuosikymmenien mittausta perustutkimusta sekä soveltavaa tutkimusta.

– VTT ja Vaisala kehittivät nykyisinkin käytössä olevaa Humicap-teknologiaa jo 1970-luvulla. Nykyisen mikromekaaniseen Fabry-Perot-interferometriin perustuvan mikrospektrometriteknologian perusta luotiin 1990-luvulla. Hyvä esimerkki on myös VTT:n ja Valmetin pitkä yhteistyö paperikoneiden antureiden kehityksessä. Valmet on maailman johtava yritys paperikoneautomaatiossa ja käyttää laadunohjaukseen parhaita ratkaisuja. Merkittävä osa näistä antureista on kehitetty yhdessä VTT:n kanssa.

Innovaatiot ovat synnyttäneet alalle kymmenkunta VTT:ltä lähtöisin olevaa startup-yritystä, jotka työllistävät yhteensä jo satoja henkilöitä.

Yksi mielenkiintoinen esimerkki on Spectral Engines Oy, joka miniatyrisoi anturiteknologiaa ja kehittää sitä myös kuluttajatuotteisiin sopivaksi.

– Tuomme perinteisesti kalliita materiaalintunnistusratkaisuja laajempaan käyttöön älykkääseen teollisuuteen, maatalouteen ja koteihin. Ratkaisumme soveltuvat esimerkiksi poliiseille huumausaineiden tunnistamiseen tai maanviljelijöille maataloustuotteiden valkuaispitoisuuksien mittaamiseen. Kuluttajapuolelle olemme kehittäneet anturin, jota B/S/H hyödyntää pesukoneiden automatisoinnissa eli materiaalien ja tahrojen tunnistamisessa ja edelleen pesukoneiden automatisoinnissa, kertoo kaupallinen johtaja Janne Suhonen Spectral Engines Oy:stä. – Ratkaisumme perustuvat VTT:llä kehitettyyn spektraaliseen anturiin, jonka olemme kaupallistaneet. Kyseessä on puolijohdeteknologiaan perustuva mikroelektromekaaninen komponentti, jota voidaan valmistaa pienessä koossa kustannustehokkaasti.

Anturiteknologian kehittämisessä toimintakulttuuri on muuttunut startup-vetoiseksi. Teollisuuden loppukäyttäjillä on mittaustarpeita, joihin mm. VTT ja tutkimuslaitokset kehittävät ratkaisuja. Loppukäyttäjän ja kehittäjien väliin tarvitaan toimija, joka vastaa menetelmien kaupallistamisesta ympäri maailmaa.

Pitkäjänteinen yhteistyö ja osaamisen kehittäminen on synnyttänyt anturiteknologian alalle Suomeen vahvan ja hyvin yhteistyökykyisen ekosysteemin. Esimerkkinä tästä on keväällä käynnistynyt Apassi-hankekokonaisuus, joka koostuu yhdeksästä eri tutkimusprojektista. Veturiyrityksinä ovat Valmet ja Outotec, joille pienemmät teknologiayritykset kehittävät uusia prosessinohjausratkaisuja. Tavoitteena on tuottaa yrityksille selkeää kaupallista etua ja kasvattaa niiden vuotuista liikevaihtoa noin 0,5 miljardilla eurolla.

Alan asiantuntijat ja innovaatiot mukana SENSE-seminaarissa

Anturiteknologian asiantuntijat, yhteistyökumppanit ja tutkimusyhteisö ovat koolla Otaniemessä 9.-10.10. järjestettävässä SENSE-seminaarissa. Tervetuloa paikalle kuulemaan lisää alan uusimmista ja edistyksellisimmistä teknologioista ja niiden sovellusmahdollisuuksista.