Joensuulaiset valotieteen osaajat auttavat näkemään metsän puilta

Fotoniikan eli valotieteen sovelluksia otetaan innolla käyttöön eri teollisuuden aloilla. Fotoniikan huippuosaajien katseet kohdistuvat nyt esimerkiksi metsätalouteen.

tiede
Mika Vesitie Joensuu Games Osuuskunnan puheenjohtaja.
Mika Vesitie on mukana kehittämässä Metsähallitukselle prototyyppiä ohjelmasta, joka helpottaa metsänhoidollisten toimenpiteiden havainnollistamista.Heikki Haapalainen / Yle

Joensuusta on kehittynyt suomalaisen fotoniikan tutkimuksen johtotähti.

Joka toinen suomalainen alan professori työskentelee Itä-Suomen yliopistossa toimivassa Fotoniikan instituutissa, jossa myös suoritetaan lähes puolet alan akateemisista loppututkinnoista. Opiskelijoita tulee ympäri maailman. Lisäksi yritystoiminta on vilkasta Joensuun seudulla.

Joensuussa tehdäänkin lujasti töitä sen eteen, että yritykset hoksaavat hyödyntää entistä paremmin esimerkiksi led-valoista, valokuidusta ja optiikasta tunnetun fotoniikan uusimpia sovelluksia.

Virtuaalisavotta

Fotoniikan huippuosaajat suunnistavat nyt muun muassa metsään. Esimerkki tästä on prototyyppi ohjelmasta, jonka avulla voidaan istuttaa tai hakata metsää virtuaalisesti. Joensuulaisten versiossa laajaa aluetta voidaan käsitellä vaikka puu kerrallaan.

Puheenjohtaja Mika Vesitie kertoo, että Joensuu Games Osuuskunta kehittää ohjelmaa Metsähallituksen tarpeisiin.

– Tehdään esimerkiksi tietyn hakkualueen simulointi, jossa pystytään näyttämään asukasyhteisölle, miltä alue näyttää hakkuun jälkeen, kymmenen vuoden päästä tai kahdenkymmenen vuoden päästä.

– Me pystytään säätämään tästä vuodenajat, kellonajat ja kaikki. Miltä se näyttää talvella, miltä kesältä ja miltä yöllä, Mika Vesitie kertoo.

Ja kun katsoja pistää virtuaalilasit silmilleen, hän voi liitää maisemassa kuin haukka tai korppi. Demoversiossa alueena oli Lieksan Koli, jonne oli "luotu" kahdeksan neliökilometrin alueelle noin 8 miljoonaa puuta.

Graalin malja?

Hakkuualueen simuloinnin lisäksi fotoniikasta etsitään ratkaisuja hyvinkin maanläheiseen ja kouriintuntuvaan metsähommaan.

Alan tutkijoita ja yrityksiä saattaa yhteen Joensuun Tiedepuisto, joka järjestää vuosittain Kolilla Forest & Photonics -tapahtuman. Kehityspäällikkö Juha Purmonen muistuttaa, että Joensuun seudulla on paljon metsään liittyvää tutkimusta ja teollisuutta.

– Fotoniikan ja metsän yhdistävä Graalin malja on tällä hetkellä se, että kuinka metsäkoneen hakkuupään koskematon mittaaminen pystyttäisiin toteuttamaan. Sen merkitys loppukäyttäjille on, että voidaan entistä tarkemmin kertoa, kuinka paljon sitä metsää on loppupäivänä kaadettu.

Fotoniikan sovelluksia on jo käytössä muun muassa laserleikkauksessa ja metsävarojen kaukokartoituksessa.

Suomi kärkijoukossa

Talousmahti Saksa on fotoniikan veturi Euroopassa, mutta piskuinen Suomi ei jää pahasti varjoon.

– Suomi on yllättävänkin iso maa. Eli jos ajatellaan yritysten lukumäärää, niin Suomessa on Euroopan viidenneksi eniten fotoniikka-alan yrityksiä, Purmonen sanoo.

Suomessa on yli 200 fotoniikka-alan yritystä, joiden arvioitu liikevaihto on noin miljardi euroa.

Fotoniikan alkeet

Lopuksi kehityspäällikkö Juha Purmonen vääntää niin sanotusti rautalangasta, mitä fotoniikka on. Fotoniikkaa on kaikki se, mikä liittyy valoon.

– Ensinnäkin on valon tuottaminen, josta esimerkkinä led-valot ja laserit. Ja sitten on valon kuljettaminen, josta voi mainita optiset kuidut ja optiikan. Ja kolmanneksi on valon kiinniottaminen, kuten sensorit ja kamerakennot.