Takaisin elämään pinnistelevä Volvo on esitellyt kiinnostavan sähköauton. C30 Electric -autossa on uusi moottori ja se pystyy lataamaan akkunsa vain 1,5 tunnissa.

Akkujen pitkä latausaika on yleinen sähköautojen ongelman. Volvo C30 Electricissä on asennettuna latausohjaaja, jonka avulla auton akut voidaan varata kolmivaihevirralla hyvin nopeasti. Normaalisti akkujen lataus kestää noin kahdeksan tuntia. Uuden latausmenetelmän avulla auton akut voidaan myös pikaladata, jolloin 10 minuutissa akkuihin sen verran virtaa, että autolla voi ajaa noin 20 kilometriä. Tätä pikalatausta voidaan tehdä myös varsin usein ilman, että akkujen toiminta häiriytyy.

Auto voidaan siis ladata kätevästi esimerkiksi kaupassa käynnin aikana ja se sopii erinomaisesti myös vuokrauskäyttöön. Volvo tuokin ensi kesäksi sata Volvo C30 Electric -autoa kokeiltavaksi eurooppalaisille autovuokraamoille.

Sähkömoottorilentokone Solar Impulse valmistautuu parhaillaan lähtemään perjantaina 3. toukokuuta pitkälle matkalle halki Amerikan mantereen.

“Tämä on jännittävä ja myyttinen lento,” sanoo Andre Borschberg, eräs koneen lentäjistä ja koko hankkeen taustavoimista. "Lennossamme on vähän samaa henkeä kuin aikanaan ensimmäisissä mantereen poikki lentäneissä postilennoissa potkurikoneilla 1900-luvun alussa. "

Aurinkovoimalla lentävä kone teki huhtikuussa koelentoja Kalifornian taivaalla ja kävi muun muassa näyttävällä ohilennolla San Franciscossa Golden Gaten luona. Nyt se on valmis aloittamaan tähän saakka pisimmän ja haastavimman lentonsa.

Matka alkaa legendaariselta Moffett Fieldiltä, Moffetin lentokentältä Kaliforniasta, missä kone on ollut jo jonkin aikaa. Se tuotiin Sveitsistä Yhdysvaltoihin rahtina palasina, ja se koottiin Moffettissa jälleen lentokelpoiseksi.

Kaliforniasta lento jatkuu ensin Phoenixiin, Arizonaan, mistä kone jatkaa Dallasiin, Texasiin. Sieltä Solar Impulse lennetään Missouriin, St. Louisiin, pääkaupunki Washingtoniin ja lopulta New Yorkiin, missä hentoinen kone laskeutuu John F. Kennedyn lentoasemalle suurten ja painavien jumbojen joukkoon. Mittojen mukaan katsottuna Solar Impulse ei niille kuitenkaan häviä, sillä sen siipien kärkiväli on 63,4 metriä, siis jokseenkin sama kuin Airbus A340 -matkustajakoneella. Aurinkovoimakone painaa kuitenkin vain 1600 kg. Voimanlähteenään sillä on noin 12000 siiven yläpinnalle sijoitettua aurinkokennoa, jotka syöttävät virtaa akuille, mistä koneen neljä moottoria saavat energiansa.

Se, pääseekö kone matkaan perjantaina aamulla Kalifornian aikaa, siis iltapäivällä Suomen aikaa, riippuu sääolosuhteista; kovin huonossa kelissä lentoa ei tehdä. Suurin ongelma on se, että kone ei voi lentää pilvien läpi. Koska kone on kevyt, mutta kuitenkin suurikokoinen, ei se pidä myöskään voimakkaista tuulenpuuskista.

Koneen lentonopeus ei ole järin suuri, vain noin 70 km/h, joten kuhunkin etappiin aikaa kuluu 20-25 tuntia. Enemmän aikaa vierähtää kuitenkin kussakin välilaskupaikassa, sillä kone on niissä esillä kymmenen päivän ajan. Näin ollen saapuminen itärannikolle tapahtuu kesäkuun lopussa tai heinäkuun alussa säätilanteesta riippuen.

Matkaa voi seurata T-Tuubin lisäksi Solar Impulsen blogissa.

Rekisteritunnukseltaan HB-SIA oleva Solar Impulse on prototyyppi koneesta, jonka tarkoituksena on tehdä koko maapallon ympärilento aurinkosähköllä ilman välilaskua. Koneen rakenne on hiilikuitua ja sen aurinkopaneelit sekä akut ovat parhainta sekä kevyintä saatavissa olevaa tekniikkaa. Kaikki on suunniteltu keveys, energiapihiys ja luotettavuus mielessä.

Varsinaisen maailmanympärilentokoneen, HB-SIB:n, on tarkoitus nousta matkaan vuonna 2015.

Lue lisää Solar Impulsesta ja sen ideoijasta Bertnard Piccardista T-Tuubin ammoisesta artikkelista: Lentäjä ja seikkailija Bertnard Piccard

Huhtikuun 27. päivänä X Prize -säätiön illallisella puplahti esiin kiinnostavia tietoja Googlen automaattiautosta. Yhtiö on kehittänyt jo vuodesta 2005 itseohjautuvaa autoa ja sellaisella on tehty ajokokeita vuodesta 2010.

Tarkoituksena on kehittää auto, joka pystyisi ajamaan itsenäisesti paikasta toiseen omien kameroidensa ja sensoriensa, satelliittipaikannuksen ja Google Street View -palvelun avulla. Markkinoille auto voisi tulla jo vuonna 2015.

Googlen lisäksi luonnollisesti lähes kaikki autonvalmistajat ja monet yliopistot tutkivat automaattista ajamista, mutta hakukoneyhtiön hanke on ollut eniten julkisuudessa. Kehitteillä olevasta autosta ei ole kuitenkaan kerrottu paljoakaan julkisuudessa. Googlen Toyota Priuksesta modifioima koeauto on ollut esillä ja siitä on kuvia, mutta sen toimintaa ei ole juurikaan selitetty tarkemmin.

Toki tiedetään, että siinä on tehokas tietokonelaitteisto, joka muodostaa ympäröivästä maisemasta kolmiulotteisen kuvan kameroiden, tutkien ja laserkeilaimen avulla, ja että koeautot ovat kulkeneet reippaasti yli puoli miljoonaa kilometriä ilman yhtäkään kolaria.

Vuonna 1901 Kreetan luoteispuolella olevan Antikytheran saaren rantavesistä löytyi aparaatti, joka siitä lähtien on saanut tutkijat raapimaan päätään. Osittain syöpynyt sekä merieläinten ja -kasvien peittämä möykky osoittautui noin 2000 vanhaksi mutkikkaaksi kellokoneistoksi. Hammasrattaat, viisarit ja vivut ovat jumittuneet, mutta röntgenkuvauksella on saatu selkoa sen rakenteesta ja vihjeitä laitteen toiminnasta. Kojeella on ammoin laskettu taivaankappaleiden paikkoja ja liikkeitä taivaalla huomattavan suurella tarkkuudella. Antikytheran kone on esillä Ateenan arkeologisessa museossa ja sen rinnalla on toimiva kopio.

American Chemical Societyn kokouksessa huhtikuun alussa esiteltiin “katoavaa elektroniikkaa”. Kyse ei ole yhtenään hukassa olevista kännyköistä tai pöytälaatikossa piilottelevista paristoista, vaan esimerkiksi ihmiskehoon asennettavista pienistä sähköisistä laitteista.

John Rogersin johtama tutkimusryhmä on tarkastellut elektroniikkaa näkökulmasta, joka poikkeaa tyystin viitisenkymmentä vuotta vallalla olleesta mikrosirumentaliteetista. Siinä missä tähän saakka on pyritty rakentamaan sähkölaitteita, jotka toimivat mahdollisimman pitkään ja mahdollisimman luotettavasti – paitsi kodinkoneissa, joiden elinkaari tuntuu olevan maksimissaan kolme vuotta – Rogersin ryhmän tavoitteena oli kehitellä elektroniikkaa, joka tietyn ajan kuluttua katoaa itsestään. Se voi toimia tarpeen mukaan joitakin minuutteja, tunteja, päiviä tai viikkoja, mutta sitten se katoaa. Se ei siis pelkästään lopeta toimintaansa, vaan häipyy olemattomiin.

Yhtenä sovelluksena voisivat olla elektroniset laitteet, jotka alituiseen korvautuvat uusilla malleilla. Esimerkiksi vanhentuneet kännykät muodostavat melkoisen e-jäteongelman, mutta jos ne tehtäisiin elektroniikasta, joka aikansa toimittuaan fyysisesti hajoaisi ja katoaisi, niistä ei olisi riesaa. Tosin silloin vanha kännykkä olisi tietyn ajan kuluttua pakko vaihtaa uuteen, vaikka siihen muuten olisi ihan tyytyväinen.

Merkittävämpi alue on kuitenkin lääketiede. Kehon sisään voitaisiin asentaa esimerkiksi lääkeaineita ohjelmoidusti vapauttavia pieniä laitteita, jotka toimisivat tarvittavan ajan ja liukenisivat sitten olemattomiin. Silloin tällaisia laitteita ei tarvitsisi poistaa erikseen uudella leikkauksella. Vastaavanlaista elektroniikkaa on rakennettu jo aiemminkin, mutta niiden ongelmana on ollut se, ettei liukeneminen ole ollut täydellistä, vaan osa aineista on jäänyt elimistöön. Rogersin ryhmä on onnistunut kehittämään laitteita, jotka hajoavat jättämättä jälkeensä mitään ylimääräistä.

Elektroniikan hajoamisvauhtia säädellään kerroksellisella rakenteella. Varsinainen elektroniikka on suljettu kuoreen, joka hajoaa tietyllä nopeudella joutuessaan kosketuksiin veden tai jonkin muun nesteen kanssa. Valitsemalla sopiva määrä kerroksia laitteelle saadaan halutun pituinen toiminta-aika. Kun kaikki suojakerrokset ovat kadonneet, itse elektroniikka "sulaa" noin puolessa tunnissa.

Rogersin ryhmä on jo tutkinut hiirillä laitetta, joka auttaa kamppailussa infektioita vastaan. Se tuottaa rajatulla alueella halutun ajan lämpöä, joka estää bakteerien kasvun ja infektion leviämisen. Tavoitteena on kehittää myös pikkuruisia laitteita, joilla voitaisiin edistää esimerkiksi luiden kasvua ja haavojen paranemista.

Kuva: Beckman Institute, University of Illinois and Tufts University

Aalto-yliopiston tutkijat ovat saavuttaneet korkeimman nanorakenteisille aurinkokennoille koskaan raportoidun 18,7% hyötysuhteen, ja tutkijaryhmä uskoo, että he voivat rikkoa pian 20%:n maagisen rajan.

Ennätysaurinkopaneelit ovat nanorakenteisia aurinkokennoja, joiden pinta on mustaa piitä. Siitä tehty pinta heijastaa valoa hyvin vähän, joten suurempi osa auringon säteilystä saadaan hyödynnettyä.

Pintojen ns. passivointi, eli heijastuskyvyn heikentäminen nanorakenteissa on hyvin haastavaa. Tutkijaryhmä onnistui siinä rakentamalla tyhjökammiossa piin pinnalle atomikerroksia säilyttäen samalla piin pinnan erinomaiset rakenteelliset optiset ominaisuudet.

Edellisen 18,2 % hyötysuhde-ennätyksen haltija, Yhdysvaltain energiaministeriön alaisen uusiutuvien energiamuotojen laboratorio (National Renewable Energy Laboratory, NREL) oli käyttänyt passivointikerroksena termistä piidioksidia, eli hieman yksinkertaisempaa pinnoitusmenetelmää.

Aalto-yliopiston tutkijat saavuttivat uuden ennätyksen yhdessä saksalaisen Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems -tutkimuslaitoksen kanssa. Suomalaisryhmää on johtanut apulaisprofessori Hele Savin Aalto-yliopistosta.

Tutkijat esittelivät tuloksensa viime viikolla SiliconPV-konferenssissa (3rd International Conference on Crystalline Silicon Photovoltaics) pidetyssä esitelmässä “Passivation of Black Silicon Boron Emitters with ALD Al2O3”. Tutkimuksen tekijät ovat Päivikki Repo, Jan Benick ,Ville Vähänissi, Guillaume von Gastrow, Jonas Schön, Bernd Steinhauser, Martin C. Schubert ja Hele Savin.

Artikkeli perustuu Aalto-yliopiston tiedotteeseen Suomalaistutkijoille nanorakenteisen aurinkokennon hyötysuhteen maailmanennätys.

Kuva: Dennis Schroeder / NREL

Eteläinen naapurimaamme Viro saa oman satelliittinsa avaruuteen ennen Suomea – tosin mukana lennolla on vahvaa suomalaisväriä. Laukaisu on näillä näkymin huhtikuun lopussa.

ESTCube-1 on pieni satelliitti; se on niin sanottu cubesat, noin kymmenen senttiä kanttiinsa oleva kuutio, jonka massa on 1,33 kg. Konsepti kehitettiin 1990-luvun lopussa yliopistokäyttöön ja myös ensimmäinen suomalaissatelliitti Aalto-1 perustuu siihen. Se tosin on kooltaan kolmen "peruspalikan" kokoinen, eli noin 10 x 10 x 30 cm. Maata kiertää parhaillaan lähes 80 pientä opiskelijoiden tekemää kuutiosatelliittia.

Pienestä koostaan huolimatta ESTCube-1 on kuitenkin oikea satelliitti ja siinä on aurinkopaneelit, ohjauslaitteet, tietokone, kamera sekä laitteet yhteydenpitoon maa-aseman kanssa. Lisäksi mukana on tieteellinen hyötykuorma, jolla testataan Suomessa Ilmatieteen laitoksella kehitetyn sähköisen aurinkopurjeen periaatetta.

Tärkeintä satelliitin tekemisessä on kuitenkin ollut sen tekeminen, sillä kyseessä on opiskelijoiden tekemä satelliitti. Projektia on peräisin Tarton yliopistosta, missä suurin osa projektitiimistä myös opiskelee. Mukana on myös nuoria Viron ilmailuakatemiasta, Tallinnan teknillisestä yliopistosta ja Tallinnan maatalousyliopistosta. Lisäksi tutkijat Ilmatieteen laitokselta Suomesta ja Saksan kansallisesta ilmailu- ja avaruuskeskuksesta (DLR) osallistuvat hankkeeseen.

ESTCube-hanke alkoi vuonna 2008 ja sitä vetää Silver Lätt apunaan Mart Noorma ja Jouni Envall Ilmatieteen laitokselta. Kaikkiaan työryhmässä on yli 50 opiskelijaa. Rahaa hankkeeseen on kulunut noin 100 000 euroa.

Kuvassa on Tukholman teknillisessä museossa esillä oleva ruotsalainen Ljungström-tyyppinen höyryturbiini 1920-luvulta.

Vesihöyryä käyttävän turbiinin idea on tunnettu jo pitkään, mutta veljekset Birger ja Fredrik Ljungström kehittivät oman versionsa siitä vuonna 1908. Sen jälkeen heidän yhtiönsä Svenska turbinfabriks aktiebolaget Ljungström (STAL) tuotti näitä niin Ruotsiin kuin muuallekin pääasiassa generaattorteita pyörittämään ja siten sähköä tuottamaan.

Vuonna 1959 STAL fuusioitiin Laval-yhtiön turbiiniyhtikön kanssa, jolloin kahdenlaiset turbiinit kohtasivat: Lavalin maidon lypsykoneissa käyttämät pumput ja suuret kaasu- ja höyryturbiinit. Nykyisin toiminta jatkuu Siemens Industrial Turbomachinery AB:n nimellä.

1800- ja 1900-lukujen vaihteessa kerätty tietotaito näkyy edelleen siinä, että esim. Volvo Aeron viime vuonna ostanut GKN Aerospace tekee Ruotsissa edelleen suihkumoottoreita lentokoneisiin ja osia Ariane 5 -kantorakettiin.

Maaliskuun 13. päivänä vihittiin virallisesti käyttöön ALMA eli Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. Se on millimetri- ja alimillimetrialueilla eli 0,32–3,6 millimetrin aallonpituuksilla toimiva radio-observatorio – oikeastaan valtava teleskooppi, joka koostuu kymmenistä yksittäisistä antenneista.

ALMA sijaitsee Chajnantorin ylängöllä Atacaman autiomaassa, noin 50 kilometrin päässä San Pedro de Atacamasta. Se on noin viiden kilometrin korkeudessa eli melkein 2,5 kilometriä korkeammalla kuin Cerro Paranal -vuorella sijaitseva ESOn VLT-teleskooppi.