Artikkeli on yli 3 vuotta vanha

Tutkijat kehittävät terveydenhuollon ammattilaisille nykyistä parempia maskeja: "Tavoite on parantaa heidän elämänlaatuaan"

Biopohjaisen kasvomaskin kehittäjät tavoittelevat materiaalia, joka on sekä luonnon että maskin läpi hengittävien ihmisten näkökulmasta muovia parempi vaihtoehto.

Sähkökehruukone tekee nano ohutta kuitua biomassasta esim. hengityssuojaimiin käytettävää kangasta.
Sähkökehruulaite valmistaa laboratoriossa nanokuituja kuvassa vasemmalla olevan levyn pinnalle. Menetelmää testataan biopohjaisen materiaalin valmistamiseen. Kuva: Kare Lehtonen / Yle
  • Antje Tolpo

Sähköinen kehruulaite on käynnissä laboratorion pöydällä LUT-yliopistossa Lappeenrannassa. Mitään ääntä ei kuulu.

Laite valmistaa siihen pumpattavasta polymeeriliuoksesta sähköjännitteen avulla biopohjaisia nanokuituja. Lopputuote näkyy paljaalla silmällä katsottuna hienonhienona valkoisena kerroksena koneen sivussa olevan levyn pinnalla.

projektipäällikkö Krista Koljonen BIOPROT-hanke, LUT-yliopisto
Projektipäällikkö Krista Koljonen kuvailee biopohjaista nanokuitua valmistavan kehruulaitteen toimintaa. Kuva: Kare Lehtonen / Yle

Nykyisin kertakäyttöisissä maskeissa käytettävät kuitukankaat valmistetaan pääasiassa öljypohjaisista muoveista. LUT-yliopistossa kehitteillä oleva nanokuitu onkin herättänyt niin tutkimuksen tekijöissä kuin sen rahoittajissa suurta innostusta. Innostuksen syynä on uudenlaisen materiaalin raaka-aine, puu.

– Onnistumalla tässä, ei vain kehitetä biopohjaista maskia, vaan samalla avataan tie paljon laajemminkin eri tyyppisten terveydenhuollossa käytettävien biopohjaisten tuotteiden kehittämiselle, kertoo akatemiatutkija Katri Laatikainen.

Business Finland myönsi biopohjaisen materiaalin kehittämiseen tähtäävälle hankkeelle viime vuoden lopulla noin kolmen miljoonan euron rahoituksen. Se kattaa 60 prosenttia 5,2 miljoonan euron projektista.

Haketta ja selluloosaa biomassan tekemiseen.
BIOPROT-hankkeessa on selvitetty erilaisten biopohjaisten materiaalien sopivuuttaa maskikankaan valmistamiseen. Kuvan näytteissä on puuta eri muodoissa, haketta ja selluloosaa. Kuva: Kare Lehtonen / Yle

Puupohjainen kasvomaski halutaan markkinoille pian

Biopohjaista nanokuitua on aikomus käyttää uudenlaisten hengityssuojainten raaka-aineena. Tällä hetkellä kertakäyttöisten suojainten kuidut valmistetaan yleisesti muovista.

Uuteen suojavarustemateriaaliin kohdistuu kaksi suurta odotusta. Luontoon päätyvän muovijätteen määrän vähentäminen ja terveellisempi hengitysilma maskia pitkään käyttäville.

– Terveydenhuollossa on paljon ammattiryhmiä, joiden on välttämätöntä käyttää pitkän päivän ajan hengityssuojainta. Minua motivoi tavoite saada parannettua näiden käyttäjäryhmien elämänlaatua, sanoo BIOPROT-hanketta vetävä akatemiatutkija Katri Laatikainen.

Biomassasta tehdään ohutta kuitua hengityssuojaimiin.
Kuidun raaka-aine laitetaan kehruukoneeseen liuoksena. Kuva: Kare Lehtonen / Yle
Sähkökehruukoneen ruiskusuutin.
Kone pumppaa liuoksen suuttimeen eli neulaan. Sähkökehruulaitteen neulasta lähtee paljaalla silmällä lähes näkymätön suihku nanokuituja. Kuva: Kare Lehtonen / Yle

Laatikaisen mukaan hankkeessa selvitetään, millaiset maskin ominaisuudet tekevät sen läpi hengittämisen käyttäjälle helpommaksi nykymateriaaleihin verrattuna.

BIOPROT-hankkeen tavoite on saada ensimmäiset biopohjaiset maskit markkinoille kahden vuoden kuluttua.

– Tavoite on tiukka mutta realistinen, hän sanoo.

akatemiatutkija Katri Laatikainen, LUT-yliopisto
Kun korona alkoi kaksi vuotta sitten levitä, akatemiatutkija Katri Laatikainen oli keskittynyt kehittämään biopohjaisia aikusten vaippoja. Nopeasti hän vaihtoi tutkimuksen kohteeksi hengityssuojaimet, sillä niiden tarve kasvoi rajusti. Kuva: Kare Lehtonen / Yle

Tuotteiden saaminen markkinoille lyhyessä ajassa oli Katri Laatikaisen keskeinen lähtökohta jo työn alusta alkaen. Hän on puhunut hankkeeseen mukaan useita suojavarustealalla jo nyt toimivia yrityksiä ja muita yhteistyökumppaneita.

Nyt kehitettävä biomateriaali voi tulevaisuudessa mahdollisesti soveltua monenlaisten terveydenhuollon suojavarusteiden ja esimerkiksi aikuisten vaippojen valmistukseen.

10 000 kertainen suurennos kuiduista.
Sähkökehrätyt nanokuidut erottuvat selvästi elektronimikroskoopilla otetussa kuvassa. Yksittäisen kuidun halkaisija on 100-300 nanometriä. Kuva: Kare Lehtonen / Yle

Katri Laatikainen tarkentaa, että tällä hetkellä selvityksen kohteena on monen erityyppisen biopohjaisen materiaalin soveltuvuus maskien valmistamiseen.

- Koronapandemia on osoittanut, että on tärkeää, että huoltovarmuuden kannalta kriittisten tuotteiden osaaminen ja valmistus pysyy Suomessa. Meillä riittää biopohjaisia raaka-aineita ja tässä projektissa on tarkoitus saada kehitettyä yhdessä yritysten ja tutkimusorganisaatioiden kanssa sellaiset tuotteet, jotka ovat tehokkaita, turvallisia käyttää, ja joissa ympäristö ja käyttäjien hyvinvointi on otettu huomioon, Laatikainen kertoo.

Viisikerroksinen hengityssuojain
Kuvassa on muovikuituinen maski leikattuna auki niin, että sen useat kerrokset erottuvat. BIOPROT-hankkeen biopohjaisessa maskissa kerroksia tarvitaan vähemmän, sillä kangas torjuu virusta tehokkaammin. Kuva: Kare Lehtonen / Yle

Voit keskustella aiheesta tiistaihin 1.3. kello 23 saakka.