Hyppää pääsisältöön

Eroon palikoista — hiilinanoputkiteknologia voi mullistaa kännykät

Miehen rintakehässä kuorrutettuna teknologialla
Joustava elektroniikka voi tulevaisuudessa mahdollistaa ihon pintaan liimattavat sensorit, jotka mittaavat elintoimintoja. Miehen rintakehässä kuorrutettuna teknologialla Kuva: Yle / Katariina Hirvonen tulevaisuuselektroniikka

— Mobiililaitemarkkinoille ei ole ensimmäisen iPhonen käyttöjärjestelmän jälkeen tullut mitään mullistavaa. Odotusarvo on, että joku keksisi jotain todella mullistavaa. Tää joustava elektroniikka on yksi tyypillinen sellainen teknologia, kertoo professori Eero Miettinen Aalto yliopiston muotoilun laitokselta.

Ensimmäisen iPhonen julkaisusta on seitsemän vuotta.

Tasapintaisilla ja kovilla kosketusnäytöillä varustetuista älypuhelimista on tullut arkipäivää. Tilastokeskuksen mukaan viime vuonna neljä viidestä 16—44-vuotiaasta suomalaisesta käytti älypuhelinta. Koko kansasta 56 prosenttia.

Nokia Morph, joka on puhtaasti joustavaan elektroniikkaan pohjautuva puhelinkonsepti, julkaistiin vuonna 2008. Missä nämä taipuisat mobiililaitteet viipyvät?

Työpöydällä lepää kaksi muutaman neliösenttimetrin kokoista muovikalvoa. Paperinohuet kalvot muistuttavat kalliiden matkapuhelinten suojaksi kiinnitettäviä näytönsuojia. Kun kalvoa katsoo valoa vasten, se näyttää läpinäkyvältä. Jaetun huoneen harmaata sermiä vasten voi kuitenkin havaita, että osa palasta on tummempi. Siihen on integroitu hiilinanoputkiverkko.

— Hiilinanoputki on ominaisuuksiltaan joustava materiaali. Joustavuus mahdollistaa käytön ohuemmissa laitteissa, joiden täytyy kestää jonkin verran taivutusta, selventää tutkija-tohtori Antti Kaskela työhuoneessaan Espoon Otaniemessä.

Tämä rullattavan taipuisa muoviläpyskä voisi siis tulevaisuudessa toimia vaikka kännykän näyttönä, jos sen yhdistää muuhun mobiililaitteen teknologiaan.

Hiilinanoputken anatomia

  • Hiilinanoputki on hiiliatomien muodostama putkimainen rakenne.
  • Se on halkaisijaltaan yhdestä kahteen nanometriä, mikä on noin 10 000 kertaa ihmishiusta pienempi.
  • Elektroniikkasovelluksia varten yksittäiset hiilinanoputket yleensä yhdistetään hämähäkkiseittimäiseksi hiilinanoputkiverkoksi.

Kaskela kuuluu Aalto yliopiston professori Esko Kauppisen nanomateriaaleja tutkivaan työryhmään. Kaskelan erikoisalaa on hiilinanoputkiteknologian hyödyntäminen joustavassa ja läpinäkyvässä elektroniikassa. Eli esimerkiksi kännykän näytöissä.

— Hiilinanoputkiverkon taipuisuus on niin hyvä, että se mahdollistaa jopa rullattavan elektroniikan, jossa laitetta normaalissa käytössä väännetään toistuvasti. Tämä ei ole mahdollista metallioksidimateriaaleilla, joita useimmat mobiililaitteet tällä hetkellä hyödyntävät.

Vanha resepti, tujummat mausteet

Mobiilimaailmaan tippui tällä viikolla uusia omenoita pureskeltavaksi, kun Apple esitteli uudet laitteensa tiistaina Kaliforniassa. Julkituotiin matkapuhelimet iPhone 6 ja 6s, jotka olivat kooltaan ohuempia ja isompia kuin aikaisemmat. Lisäksi Apple julkisti ensimmäisen älykellonsa Apple Watchin.

Info: Tässä oli aikaisemmin ulkoinen upotus. Se on valitettavasti nyt poistettu.

Muotoilullisesti uusi iPhone ei säväyttänyt, sillä muilta laitevalmistajilta vastaavan kokoisia puhelimia on jo markkinoilla. Älykellokaan ei ole enää mikään uusi keksintö. Vastaanotto, ainakin Twitterissä julkistuksia tuoreeltaan kommentoineiden suomalaisten kesken, oli ristiriitainen.

Skip Twitter post

Skip Twitter post

Skip Twitter post

Skip Twitter post

Kaskela epäilee, että ensimmäiset joustavat puhelimet tulevat Kaukoidästä. Eteläkorealaiset LG ja Samsung ovatkin ottaneet ensiaskeleet kohti vääntyviä laitteita tai laitteen osia. LG Flex on kokonaan väänneltävä puhelin, joskin Kaskelan mukaan sen joustavuus on verrattavissa jäykkään pahvilevyyn. Hän kuitenkin uskoo pienenkin joustavuuden parantavan puhelimen kestoa.

Samsung taas on panostanut tuotantovaiheessa kaarrettuihin näyttöihin. Syyskuun alussa julkaistussa Galaxy Note Edge -puhelimessa näyttö ulottuu oikean reunan yli.

— Julkaistujen kuvien perusteella vaikuttaisi siltä, että näyttö perustuu aika lailla perinteiseen teknologiaan. Toki tuossa on taipuisan elektroniikan elementtejä, joita on hyödynnetty valmistusvaiheessa, mutta kuluttajalle tämäntyyppinen laite ei näyttäydy selkeästi taipuisana tai muovailtavana elektroniikkana, Kaskela kuvailee.

Elektroniikkajätit annostelevat pipetillä

Kuinka pitkällä maailman suurimmat mobiililaitevalmistajat todellisuudessa ovat joustavuuden kehittelyssä? Voisiko Applella ja kumppaneilla olla jo pitkälle kehiteltyä hiilinanoputkiteknologiaa laboratorioissaan?

Kaskela ei sitä tutkijana uskalla arvioida, mutta ei myöskään tyrmää ajatusta, että jo seuraava Samsungin lippulaivamalli, Galaxy S 6, voisi olla taipuisa. Salassapito alalla on viety äärimmäisen pitkälle. Patenttien vahtaaminenkaan ei kannata.

— Vaikka patentit ovat tärkeitä yrityksille, ne ovat toisaalta myös ongelmallisia. Patentit ovat julkista tietoa, joten isot laitevalmistajat eivät välttämättä patentoi uusia keksintöjään vaan pitävät ne mieluummin salassa, Kaskela kertoo.

Pitää päästä eroon ajatuksesta, että kännykkä näyttää kännykältä.

Professori Miettisen mukaan kuluttajien omaksumiskyky uusien konseptien ja ajatusten kanssa on hidasta. Uudet laitejulkistukset eivät hänen mukaansa ole yritysten todellisen teknologisen edistyksellisyyden mittari.

— Pitää muistaa, että tuotekehitys voi olla hyvinkin pitkällä. Mutta näitä kehiteltyjä laitteita edeltää huomattavan määrä edellisen sukupolven laitteita, jotka yritysten kannattaa kaupallistaa ensin. Myydään laitteita kuluttajille tipoittain.


Tulevaisuudessa asuste voi olla kokonaan näyttöä, jolloin se voi muuttua kameleonttimaisesti.
Kuva: Yle / Katariina Hirvonen


Miettinen mainitsee tyypillisenä esimerkkinä televisiot.

— Nyt on alkanut tulla näitä isoja kaarevia televisioita, joissa reunat tulevat lähemmäksi katsojaa, kuten elokuvateattereissa. Ne on varmaan seuraava kaupallistettu sukupolvi, joka meille myydään. Tulevaisuudessa näkisin, että televisio voisi olla esimerkiksi projektorin kangas ilman projektoria. Jostain rullautuu puolen seinän kokoinen näyttö.

Miettinen uskoo, että 5—10 vuoden sisällä kauppojen hyllyillä on jo joustavaan elektroniikkaan nojaavia laitteita, jotka eivät ole tavalliselle kuluttajalle ylihintaisia. Muotoilija haluaisi kuitenkin ajatella jo hieman pidemmälle.

— Me ollaan lukkiuduttu kännyköihin ja tabletteihin. Näytöt on kumminkin aika konservatiivisia: siinä avautuu ikkunoita ja sillä hyvä. Pitäisi päästä eroon kovan laatan periferiasta.


Antti Kaskelan ja Eero Miettisen ajatuksia tulevaisuuden laitteista

  • Smart clothing - älyvaatteet
    — Puettavia mahdollisuuksia. Kun laitteet ovat vaatteissa, kädet ovat vapaat informaatioteknologiasta. Muotipuoli on vasta aloittanut tutkimuksen, ja siellä suunnitellaan, että näyttö voisi olla osa asustetta tai koko asuste näyttöä, jolloin sen ulkonäkö voisi muuttua kameleonttimaisesti, kertoo Miettinen.

  • Sähköiset tatuoinnit
    — Ihon pintaan laastarin tapaan liimattavat sensorit. Taipuisuus mahdollistaa sen, että ne ovat ensinnäkin mukavia laitetta käyttävälle potilaalle ja toisaalta kestäviä. Niillä voidaan seurata elintoimintoja, esimerkiksi ihon pinnalla tapahtuvia venymän, lämpötilan tai sähkökentän muutoksia pidemmän aikavälin yli, kertoo Kaskela.

  • Elektroniset muovisivut
    — Hyvinkin pitkän aikaa erilaisina konsepteina on ollut kehitteillä elektroniset kirjat, jossa kirja on yksi muovinen sivu. Taipuisan elektroniikan avulla se voidaan kääriä rullalle ja saada näin pienempään tilaan, kertoo Miettinen.

  • Uudenlainen phablet
    — Taipuisa elektroniikka mahdollistaisi matkapuhelimiin auki rullattavat näytöt. Tällöin näyttöä voidaan säädellä käyttötarpeen mukaan, ja saada aikaan tablettimainen kokemus tarvittaessa, kertoo Kaskela.
    • Avaruudesta tulee toistuvasti omituisia radiopulsseja – viimeisimmän niistä havaittiin tulevan lähes naapurista

      Avaruudessa pamahtelee koko ajan, mutta emme vain näe sitä

      Tähtitieteilijät ovat havainneet jo yli 150 voimakasta, yllättävää radiopulssia, joiden alkuperästä voi esittää vain arvauksia. Monet pulssit ovat olleet toistuvia, mikä on saanut mielikuvituksen laukkaamaan ja pohtimaan, olisivatko ne viestejä vierailta sivilisaatioilta. Niin sanotut nopeat radiopurskeet ovat tulleet tähän mennessä kaukaa Linnunradan ulkopuolelta, mutta tuorein huhtikuun lopussa havaittu pystyttiin paikantamaan tulevan omasta galaksistamme. Siis muihin verrattuna ihan naapurista. Mistä oikein on kyse?

    • Hyvä kysymys: Mistä täit tulivat ja miksei niitä pystytä kukistamaan?

      Täit ovat eläneet ihmisen rinnalla aina.

      Muutaman millimetrin kokoiset täit ovat aina eläneet ihmisen rinnalla. Niiden elinikä on vain kuukauden, mutta ne lisääntyvät nopeasti. Täit ovat jäytiäisistä kehittynyt hyönteisryhmä, joka on erikoistunut elämään nisäkkäiden pintaloisina ja imemään verta. Noin viidesosalla nisäkkäistä on täitä, mutta muutamilta nisäkäsryhmiltä ne puuttuvat kokonaan.

    • Elon Muskin uusi jättiraketti ei räjähtänyt – kolme prototyyppiä jo tuhoutunut

      Starship olisi vallankumous avaruustoiminnassa.

      Vaikka äkkiväärä teknoguru Elon Musk on viime päivinä purkanut koronaturhautumistaan kovasti twitterissä, on hänellä myös syytä iloon. Perustamansa avaruusyhtiö SpaceX:n uusi superraketti läpäisi juuri kriittisen testin ja jopa konservatiivinen Nasa näytti yhtiön hurjille kuusuunnitelmille vihreää valoa.