VTT ja Aalto-yliopisto ovat käynnistäneet yhdessä suomalaisen teollisuuden kanssa hankkeen nopeuttamaan foto- ja säteilydetektorien kehitystä ja kaupallistamista eri sovellusalueille, lääketieteellisestä kuvantamisesta ympäristön seurantaan. Uusi ekosysteemihanke, RaPtor, on osa Suomen elektroniikkateollisuuden uudistamisaloitetta.
Sähkömagneettisen säteilyn ja hiukkassäteilyn ilmaisimia käytetään monissa sovelluksissa teollisuuden instrumentointi- ja analyysipalveluista lääketieteelliseen kuvantamiseen ja kuluttajatuotteisiin. Sovellusten kasvavat vaatimukset detektoreiden herkkyyteen, nopeuteen ja spektrialueeseen edellyttävät uusia innovaatioita. Uusien ilmaisinkonseptien lisäksi parannetut tuotantomahdollisuudet tukevat alan kehitystä ja uusien markkinoiden syntymistä. Tuore VTT:n koordinoima ekosysteemiprojekti, RaPtor, tuo yhteen suomalaisen teollisuuden ja tutkimusorganisaatioiden asiantuntemuksen uusien ratkaisujen löytämiseksi.
"Detektoreiden ja niihin liittyvän järjestelmäteknologian tärkeyttä ei voi korostaa liikaa. Ne toimivat digitalisaation näkö- ja hajuaistina, esimerkiksi spektroskooppisessa kuvantamisessa ja kaasuantureissa. Useimmilla meistä on jo taskussa erittäin suorituskykyinen ilmaisinmikrojärjestelmä, matkapuhelimen kamera. Samanlaista kypsyyttä kaivataan myös muissa sovelluksissa, esimerkiksi infrapuna-alueen kameroissa", sanoo tutkimusprofessori Mika Prunnila, joka toimii RaPtorin tieteellisenä koordinaattorina.
"Ilmaisintekniikat ovat tärkeässä roolissa monen suomalaisyrityksen liiketoiminnassa, ja RaPtor-konsortio on siitä erinomainen esimerkki", lisää Business Finlandin asiantuntija Kari Leino.
Business Finlandin osaksi rahoittama RaPtor-ekosysteemi koostuu VTT:n ja Aalto-yliopiston julkisesti rahoitetusta tutkimushankkeesta sekä suomalaisten yritysten vetämistä teollisista hankkeista. RaPtoriin osallistuvat suomalaisyritykset Emberion, Oxford Instrument Technologies, Vaisala, Kovilta, ElFys, Senop ja Athlos. RaPtor linkittyy myös fotoniikan PREIN-lippulaivahankkeeseen.
Uudet ratkaisut yhdistävät eri teknologioita, käyttökohteet vaihtelevat lääketieteestä ympäristön valvontaan
RaPtor-ekosysteemissä yhdistyy laaja-alainen osaaminen ja tietotaito ilmaisinfysiikassa, materiaalitieteissä, komponenttien valmistuksessa ja järjestelmätason suunnittelussa. Tämä mahdollistaa uudenlaisten foto- ja säteilydetektoreiden sekä niitä tukevien mikrojärjestelmäalustojen kehittämisen. Yritysten vahva rooli vahvistaa ekosysteemin ja kehitettävien ratkaisujen sovelluslähtöisyyttä.
"Odotamme mielenkiinnolla akateemisten tutkimustulostemme hyödyntämistä juuri alkaneessa RaPtor-ekosysteemissä. Tällaiset yhteiset tutkimusaktiviteetit tukevat erinomaisesti kasvavaa fotoniikka-alaa Suomessa," sanoo professori Hele Savin, joka johtaa hankkeessa infrapuna-anturien kehitystyötä Aalto-yliopistossa.
RaPtor-ekosysteemin kehityskohteina ovat esimerkiksi spektraaliset infrapunamatriisit, joita voidaan käyttää mm. lämpökuvantamiseen ja kemialliseen analyysiin lääketieteessä ja ympäristön valvonnassa. Säteilyilmaisinten osalta keskitytään hammaslääketieteen kuvantamiseen ja materiaalianalyysin sovelluksiin, sekä etsitään kustannustehokkaita ratkaisuja herkkään ja nopeaan radonkaasun mittaamiseen.
Puhdastilat ensiarvoisen tärkeitä alan tutkimukselle ja liiketoiminnalle
Tietokoneiden mikropiirien tavoin myös ilmaisinmikrojärjestelmien valmistus vaatii puhdastilaympäristön. VTT:n ja Aalto-yliopiston yhteinen, Espoossa sijaitseva Micronova-tutkimusinfrastruktuuri on pohjoismaiden suurin tutkimukseen keskittyvä puhdastila. Micronovassa toimii myös useita yrityksiä ja sen tuotantokapasiteetti riittää pienen mittakaavan kaupalliseen komponenttivalmistukseen. Micronovan monipuolinen prosessivalikoima mahdollistaa useiden mikro- ja nanoteknologiasovellusten kehittämisen, tärkeimpinä detektoreiden lisäksi integroitu optiikka, MEMS ja kanttiteknologiat. Micronova kuuluu kansalliseen Otanano-tutkimusinfrastruktuuriin ja on tärkeässä osassa RaPtor-hankkeessa ja myös yleisemmin Suomen elektroniikkateollisuuden uudistumisessa.
