Tekes rahoittaa 11 kansainvälistä FiDiPro-tutkimusprojektia

3.12.2013
Tekes rahoittaa 11 uutta FiDiPro-tutkimusprojektia Finland Distinguished Professor -ohjelmassa. Rahoituksen avulla suomalaiset yliopistot ja tutkimuslaitokset voivat rekrytoida kansainvälisesti arvostetun professorin tai lupaavan nuoren tutkijan tutkimusryhmäänsä.

"Saimme paljon korkeatasoisia ehdotuksia, joista monet edistävät luonnonvarojen kestävää käyttöä ja kestävien ratkaisujen hyödyntämistä eri alojen liiketoiminnassa", kertoo palvelujohtaja Kimmo Kanto Tekesistä.

Uusissa FiDiPro-projekteissa tutkijat ratkovat esimerkiksi luomutuotannon pullonkauloja, parantavat kaivosten jätevesien hallintaa ja kehittävät kestävää energiateknologiaa.

Tekesin ja Suomen Akatemian yhteinen rahoitusohjelma on toiminut vuodesta 2006 ja sen kautta on tähän mennessä rahoitettu yli 100 FiDiPro-tutkimusprojektia. FiDiPro-tutkijat työskentelevät Suomessa 2 - 5 vuoden ajan. Tarkoitus on auttaa suomalaisia tutkimusryhmiä rakentamaan kestävää kansainvälistä yhteistyötä maailman huippujen kanssa.

"FiDiPro-ohjelma on luonut monissa tutkimusprojekteissa laajaa kansainvälistä yhteistyötä. Uusia projekteja arvioidessamme etsimme osaamista ja aloja, joita suomalaiset yritykset tarvitsevat menestyäkseen tulevaisuudessa", kertoo Hanna Rantala, joka vastaa Tekesissä ohjelman koordinoinnista.

On tavallista, että kansainväliset asiantuntijat eivät pysty muuttamaan moneksi vuodeksi Suomeen, vaan he jakavat FiDiPro-työn osiin Suomessa ja kotiorganisaatiossaan.

"Nyt rahoittamissamme projekteissa on hienoa, että moni huippututkija on päättänyt työskennellä Suomessa lähes koko projektin keston ajan. Se kertoo ehkä siitä, että Suomen arvostus paikkana tehdä korkeatasoista tutkimusta on kasvanut", Hanna Rantala sanoo.

Nyt rahoitettavat FiDiPro-professorit ja FiDiPro-fellow't sijoittuvat Aalto yliopistoon, Helsingin yliopistoon, Elinkeinoelämän tutkimuslaitokseen ETLAan, VTT:lle, Itä-Suomen yliopistoon, Lappeenrannan teknilliseen yliopistoon, Oulun yliopistoon ja Tampereen teknilliseen yliopistoon. Tekes rahoittaa projekteja yhteensä 12 miljoonalla eurolla.

Lisätietoa

Hanna Rantala
asiantuntija
Puh. 050 5577 797
hanna.rantala(at)tekes.fi

Kimmo Kanto
palvelujohtaja
Puh. 050 5577 852
kimmo.kanto(at)tekes.fi

Lisätietoa FiDiPro-ohjelmasta: www.tekes.fi/fidipro

Lista rahoitetuista FiDiPro-tutkimusprojekteista
3.12.2013

FiDiPro Professorit

FiDiPro Professori Peter Adriaens, Ross School of Business - Zell Lurie Institute for Entrepreneurial Studies, Yhdysvallat
Suomalainen vastuutaho: ETLA, Elinkeinoelämän tutkimuslaitos, tutkimusjohtaja Petri Rouvinen
Tutkimusprojekti: Towards Sustainable Positioning for Value Capture and Investability - A Roadmap for Finnish CleanTech

Projektin kuluessa laaditaan käytännönläheinen suunnitelma Suomen CleanTech -sektorin kilpailukyvyn vahvistamiseksi. Suunnitelma sisältää asteittaisen polun, jota seuraamalla Suomen CleanTech-klusteri siirtyy perinteisestä liiketoimintamallista ekosysteemilähtöiseen liiketoimintamalliin. Uuden mallin tavoitteena on olla aiempaa joustavampi ja enemmän arvonluontiin kuin kustannuksiin perustuva. Hankkeessa 1) analysoidaan Suomen CleanTech–klusterin arvonluomispotentiaalin sen nykyisessä muodossa, 2) määritetään klusterin tämän hetkiset arvonluontikyvykkyydet, jotka määrittelevät missä määrin tuotettu arvo jää Suomeen, 3) analysoidaan kuinka nämä kyvykkyydet kehittyisivät, jos siirryttäisiin ekosysteemilähtöiseen liiketoimintamalliin ja 4) muodostetaan muutosta tukevat politiikkajohtopäätökset. ETLA toteuttaa projektin yhteistyössä Professori Peter Adriaensin (University of Michigan), CLEEN Oy:n, RYM Oy:n, Kansallisen Cleantech klusterin (koordinaattorina LADEC Oy) ja Global CleanTech Cluster Association kanssa.

***

FiDiPro Professori Rauf Hürman Eric, University of the Witwatersrand, Etelä Afrikka
Suomalainen vastuutaho: Aalto-yliopisto, professori Pekka Taskinen ja Oulun yliopisto, professori Timo Fabritus
Tutkimusprojekti: Ferroseosten kestävät valmistusmenetelmät

FiDiPro -hankkeen laajana tavoitteena on kestävän kehityksen mukainen metallien tuotanto. Sen fokus ja tavoitteet korostavat luonnontieteen asettamien rajojen sekä tieteellisten lähtökohtien tärkeyttä ferro-seosten tuotannossa ja prosessikehityksessä. Sen avulla kehitetään Suomen Perusmetalliklusterille vankka osaamispohja ferroseosten uusien tuotantoteknologioiden kehittämiseksi raaka-aineista metalliksi.

Ferroseokset ovat tärkeä terästeollisuuden raaka-aine. Niitä käytetään terästen seostukseen ja sillä tavoin aikaansaadaan eri teräslaatujen käyttöominaisuudet. Ferroseokset muodostuvat pääosin raudasta ja seos-aineesta, kuten kromi, mangaani, nikkeli, niobi tai vanadiini, mutta ne sisältävät usein myös tyypillisesti hiiltä tai piitä. Ne ovat vahvoja oksidin muodostajia. Rauta helpottaa raaka-aineiden pelkistymistä metalliksi. Siksi ferroseosten valmistuksessa käytetään hiiltä ja ne tuotetaan korkeissa lämpötiloissa sähkö-sulatuksella.

Raaka-aineiden kemiallisesta luonteesta johtuen ferroseosten valmistus on hyvin energiaintensiivistä ja sillä on suuri hiilijalanjälki. Hankkeessa kartoitetaan energian kulutuksen vähentämisen potentiaalia sekä keinoja hiilijalanjäljen pienentämiseksi. Tehdyn analyysin pohjalta kehitetään uusia, pienen hiilijalanjäljen tuotantokonsepteja sekä arvioidaan niiden teollista toteuttamista eri ferroseosten tuotannossa sekä niiden tuoteominaisuuksia.

***

FiDiPro Professori Carlo Leifert, Newcastlen yliopisto, Englanti
Suomalainen vastuutaho
: Helsingin yliopisto, professori Juha Helenius ja MTT, erikoistutkija Helena Kahiluoto
Tutkimusprojekti: Luomutuotannon kestävä tehostaminen ja luomuarvoketjujen kehittäminen (GrowOrganic)

Hanke tunnistaa tekijöitä, jotka estävät tai edistävät koko luomuarvoketjun kestävää muutosta ja sopeutuvuutta kysyntään, markkinoiden vaihteluun ja ympäristömuutokseen. Samalla tutkimus valottaa ruokaturvan kannalta tärkeää yleistä kysymystä ruokaketjujen ”sitkeydestä” eli resilienssistä. Yhteistyössä yritys- ja yhteisökumppaneiden kanssa hanke määrittää luomutuoteketjut, joilla on kasvupotentiaalia. Näiden kestävän kasvun edistämiseksi hanke alkutuotannon tuotantoteknologiaan kohdistuvalla tutkimuksella ratkoo luomun tuottavuuden pullonkauloja. Hanke kehittää tuottajien verkostoyhteistyön malleja tuoteketjun toimitusvarmuuden hallintaan sekä hävikkikynnyksen ylittämiseen koti- ja vientimarkkinoilla. Kierrätyslannoitteet, uusiutuva energia ja rehuomavaraisuus ovat hankkeessa korostuvia teemoja. Hanke käyttää sekä määrällisiä että laadullisia tutkimusmenetelmiä. LuomuKasvu-hanke on merkittävä panostus luomun osaamisen kehittämiseksi Suomessa.

Hankkeeseen osallistuu 17 yhteisöä ja yritystä. Yhdessä kumppaneidensa kanssa hanke tuottaa sellaista julkista tietoa, joka edistää luomutuotannon ja luomualan yritysten menestymisen edellytyksiä. Hankkeen verkkosivut ovat osoitteessa www.luomuinstituutti.fi.

***

FiDiPro Professori Suck-Joo Na, Department of Mechanical Engineering, KAIST, Korea
Suomalainen vastuutaho: Teknologian tutkimuskeskus VTT, tutkimusprofessori Veli Kujanpää
Tutkimusprojekti: Digital materials engineering and modelling of mass and heat flow for optimisation of joining of materials 

Sulahitsausprosessit ovat eräs suomalaisen metallituoteteollisuuden tärkeimmistä mahdollistavista tek-nologioista. Tämän vuoksi hitsauksen simuloinnilla vientiteollisuudessa saavutettavat hyödyt ja säästöt niin tuottavuudessa, materiaalin- ja energiankulutuksessa kuin lopputuotteiden elinkaarikustannuksissakin vaikuttavat merkittävästi koko kansantalouteen. Tämä projekti luo selkeän harppauksen suomalaisen hitsaussimulointiosaamisen ja -valmiuksien tasoon erityisesti uusien ja korkean tuottavuuden hitsausmenetelmien osalta.

Projektin tavoitteena on nostaa suomalaisen hitsaussimulointiosaamisen taso ja sen teollinen hyödyn- tämisaste maailman huipputasolle sulahitsauksen kaikilla tasoilla ja sen eri vaiheissa: (i) hitsisulan käyt-täytymisen ennustaminen ja hallinta, (ii) hitsin metallurgisten ominaisuuksien ja mikrorakenteen opti-mointi sulassa tilassa, jähmettymisessä ja jäähtymisen aikana, sekä (iii) hitsattujen tuotteiden makros-kooppisen käyttäytymisen osalta, erityisesti hitsauksen aiheuttamat jäännösjännitykset ja hitsausmuo-donmuutokset. Hitsaussimuloinnin tieteellinen perusta luodaan ja sitä kehitetään kiinteässä yhteistyössä sekä kotimaisten että kansainvälisten huippututkimusyksiköiden kanssa. Projektin tuloksia siirretään käytäntöön jo projektin aikana sekä sen jälkeen osallistuvien kotimaisten yritysten kautta.

Edellä mainitut tavoitteet saavutetaan käynnistämällä tutkimusyhteistyö Korean parhaaksi arvioidun teknillisen yliopiston Korea Advanced Institute of Science and Technology KAISTin professori Suck-Joo Nan kanssa. Prof. Na on eräs maailman huippuasiantuntijoista kaari- ja laserhitsausprosessien ja erityisesti näiden yhdistelmän, laserhybridihitsauksen mallinnuksen alueella.

***

FiDiPro Professori Nasser Peyghambarian, College of Optical Sciences, University of Arizona, Yhdysvallat
Suomalainen vastuutaho: Aalto korkeakoulusäätiö, professori Harri Lipsanen ja Itä-Suomen Yliopisto, professori Seppo Honkanen
Tutkimusprojekti: Emerging nanophotonic devices using advanced materials

FiDiPro-hankkeessa professori Nasser Peyghambarian Arizonan yliopistosta työskentelee Itä-Suomen yliopiston professori Seppo Honkasen ja Aalto-yliopiston professori Harri Lipsasen tutkimusryhmien kanssa. Peyghambarian on erittäin tunnettu ja arvostettu tiedemies optiikan ja fotoniikan alueella. Hän on perehtynyt laajan kirjoon alan tutkimusaiheita lähtien puolijohdefysiikan perustutkimuksesta suurtehoisten kuitulaserien sovellutuksiin. Hankkeessa keskitytään erityisesti kuitulaserien ja nanofotoniikan tutkimukseen. Merkittävien tieteellisten tavoitteiden lisäksi hankkeessa pyritään selvittämään mahdollisuuksia uudistuvaan fotoniikan teollisuuteen. Hanke toteutetaan läheisessä yhteistyössä kotimaisten teollisuuskumppanien kanssa

***

FiDiPro Professori Junuthula N. (J.N.) Reddy, Texas A&M University, Yhdysvallat
Suomalainen vastuutaho: Aalto-yliopisto, professori Jani Romanoff
Tutkimusprojekti: Non-Linear Response of Large, Complex and Thin-Walled Structures

Suurten, monimutkaisten ja ohutseinäisten rakenteiden vaste siihen kohdistuvalle kuormitukselle on usein epälineaarinen. Epälineaarisuus jätetään usein huomioimatta käytännön suunnittelutyössä fysikaalisten mittojen suuruuden erilaisuudesta johtuen –materiaalin mikrorakenteessa tapahtuva epälineaarisuus ei merkittävästi vaikuta esim. laiva- tai siltapalkin tai lentokoneen rungon vasteeseen. Toisaalta haasteena on laskennallisten työkalujen käyttö. Varsinkin suunnittelun alkuvaiheessa, jolloin useiden uusien rakennekonseptien toimivuutta ja turvallisuutta pitäisi tutkia tehokkaasti, eri mittakaavojen huomioiminen laskennassa muodostuu haasteeksi. Käytännössä tämä johtaa siihen ettei uusia rakennekonsepteja usein saada käytäntöön.

Tässä hankkeessa kehitetään uusi, laskennallisesti tehokas numeerinen menetelmä ratkaisemaan edellä kuvattu ongelma. Tämä on Suomen kilpailukyvyn kannalta tärkeä aihe, kun mietitään suurten innovatiivisten rakenteiden kustannustehokasta suunnittelua. Tavoitteena on luoda laskennallisesti kevyt menetelmä joka takaa lyhyemmät suunnitteluprosessit entistä kehittyneemmille rakenteille. Tämä kunnianhimoinen hanke toteutetaan kutsumalla professori J.N. Reddy Texas A&M –yliopistosta Suomeen Aalto-yliopistoon FiDiPro professoriksi. Professori Reddyllä on erinomaiset valmiudet epälineaaristen monimittakaavaongelmien laskennalliseen ratkaisemiseen.

***

FiDiPro Professori Christian Wolkersdorfer, University of Waterloo, Yhdysvallat
Suomalainen vastuutaho: Lappeenrannan teknillinen yliopisto, professori Mika Sillanpää
Tutkimusprojekti: Intelligent Mine Water Management – iMineWa

Tällä hetkellä kaivosteollisuuden prosessi- ja jätevedet käsitellään niin, että käsitelty aines jaetaan kahteen osaan: toinen voidaan päästää luontoon sellaisenaan ja toinen on hävitettävä. iMineWa-hanke tähtää tässä asiassa toisenlaiseen ajatteluun.  iMineWa-hanke pyrkii tehostamaan kaivosvesien hallintaa paikan päällä ja hyödyntämään eroteltujen ainesosien uudelleenkäyttöä. Tämä tarkoittaa sitä, että jätevedet käsitellään jo kaivoksessa ja esimerkiksi vesiin sitoutunut maalämpö pyritään käyttämään hyödyksi lämmityksessä tai itse puhdistusprosesseissa. Tehokkaammat sensorit, merkkiainetekniikat, tilastolliset menetelmät ja asiantuntijaverkostot auttavat hallitsemaan kaivosten vesivirtoja paremmin. Kaivosvesistä erotellaan erityisesti puolimetallit ja/tai anionit kehittyneillä puhdistustekniikoilla ja hyödynnetään esim. lannoitteiden valmistuksessa. Käytettäviä tekniikoita ovat mm. kalvo- ja sähkökemialliset tekniikat biologisten ja nanoteknologisten menetelmien ohella. Kokeita tehdään ensin laboratoriomittakaavassa ja myöhemmässä vaiheessa pilot-mittakaavassa, jotta nähdään tekniikoiden soveltuvuus itse kaivoksissa.

FiDiPRo Fellow’t

FiDiPro Fellow Alhussein A. Abouzeid, Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, Yhdysvallat
Suomalainen vastuutaho: Oulun yliopisto, professori Matti Latva-Aho
Tutkimusprojekti: Multi-Operator Spectrum Sharing for Future 5G Networks

Matkaviestinjärjestelmien tiedonsiirtokapasiteetin tarve kasvaa rajusti tulevina vuosina, kun käyttäjämäärät lisääntyvät. Käyttöön otetaan uusia sovelluksia ja käytettävät päätelaitteet kehittyvät edelleen. Tässä projektissa tutkitaan ja kehitetään algoritmeja dynaamiseen spektrin yhteiskäyttöön usean operaattorin kesken. Teoreettisina työkaluina hyödynnetään mm. tietoliikenne- ja informaatioteoriaa, koneoppimista, optimointimenetelmiä, stokastisia prosesseja, peliteoriaa ja taloustieteitä. Projekti edistää tulevaisuuden 5G-järjestelmiä, jotka tarjoavat käyttäjille joustavan ja langattoman verkkoyhteyden kilpailukykyiseen hintaan ja mahdollistavat palveluntuottajille joutokäytöllä olevan spektrin tehokkaan käytön.

***

FiDiPro Fellow Leonid Chechurin, Principal engineer at Samsung Electronics and the Research Fellow at St.Petersburg State Polytechnical University, Venäjä
Suomalainen vastuutaho: Lappeenrannan teknillinen yliopisto, professori Tuomo Kässi
Tutkimusprojekti: Kestävien energiaratkaisujen systemaattinen ja luova kehittäminen

Lappeenrannan teknillisen yliopiston projektiin kutsuttava professori Leonid Chechurin on systemaattisen ongelmanratkaisumenetelmä TRIZin huippuosaaja. TRIZ on teknisen ongelmanratkaisun teoria. Menetelmää hyödyntämällä voidaan löytää innovatiivisia ratkaisuja tutkittaviin vihreän energiateknologian ongelmiin. Leonid Chechurinilla on erinomaiset kansainväliset kontaktiverkostot. Lisäksi professori Chechurinilla on laaja kokemus innovaatiotoiminnasta sekä akateemisesta maailmasta että teollisuudesta.

Tutkimusprojektin aihealue liittyy vihreiden energiateknologioiden ja siinä tarvittavien laitteiden kehittämiseen ja ekologiseen valmistamiseen. Uusiutuvan energian käyttöön siirtyminen vaatii energiantuotantoteknologioiden ja energiaa käyttävien laitteiden kehittämistä siten, että teollisuusstandardeihin perustuvat koneet ja laitteet muunnetaan esimerkiksi hajautettuun käyttöön sopiviksi niin toiminnallisesti kuin taloudellisesti. 

Tutkimusprojektissa yhdistetään Lappeenrannan teknillisen yliopiston valmistustekniikan osaamisen, systemaattisten luovuusmenetelmien ja tuotantotalouden näkökulmat. Tutkimusprojektissa kehitetään teknisen ongelmanratkaisun menetelmiä siten, että ne soveltuvat suomalaiseen tutkimus- ja teollisuusympäristöön. Menetelmiä sovelletaan vihreän energian laitesuunnittelussa ja valmistusongelmien ratkaisussa. Tutkimushankeen tuloksena syntyy uusien teknologisten ratkaisuiden lisäksi myös uutta osaamista siitä, kuinka luovuusmenetelmiä voidaan tehokkaasti käyttää uusien teknologioiden kehityksessä ja kaupallistamisessa.

Projektiin kutsuttava FiDiPro Fellow professori Leonid Chechurin työskentelee projektissa täysipäiväisesti. Projektissa on myös mukana kaksi yliopiston tutkijaopettajaa. Projekti toteutetaan kolmivuotisena yhteistyössä yritysten kanssa.

***

FiDiPro Fellow Peter Horvath, Institute of Biochemistry, ETH Zurich, Sveitsi
Suomalainen vastuutaho: Helsingin yliopisto, FIMM, tutkimusjohtaja Johan Lundin
Tutkimusprojekti: ’Next Generation’ kuva-analyysiratkaisut kliinisen diagnostiikan kehittämisessä

Tämä poikkitieteellinen viiden vuoden tutkimushanke tähtää uusien (Next Generation) laskennallisten biolääketieteellisten kuva-analyysimenetelmien kehittämiseen. Tutkimus keskittyy solujen ja kudosten tehoseulontakuvantamiseen. Kuva-analyysin automaatio on välttämätöntä tulevaisuuden kliinisessä diagnostiikassa, sillä patologisten, sytologisten ja hematologisten potilasnäytteiden analyysi perustuu mikroskopoivan ihmisen subjektiiviseen ja aikaa vievään tulkintaan. Lisäksi solu- ja kudosnäytteistä kerättävä kuvapohjainen tieto edesauttaa biolääketieteellistä tutkimusta ja henkilökohtaista lääketiedettä, kuten potilaalle sopivan syöpähoidon suunnittelua.

Projektissa yhdistyvät FiDiPro Fellow Peter Horvathin (ETH Zürich, Switzerland) monivuotinen kokemus tehoseulontakuva-analyysistä, biolääketieteellinen ja translationaalinen tutkimus Helsingin yliopistossa, sekä terveyden ja (bio)informatiikan alan yritysten laaja osaaminen. Mukana hankkeessa ovat Helsingin yliopistosta Suomen Molekyylilääketieteen Instituutti (FIMM) ja Biomedicum kuvantamisyksikkö (BIU), sekä kuva-analyysiin, diagnostiikkaan, syöpähoitoihin sekä kliinisiin laboratoriopalveluihin keskittyneitä yrityksiä. Tietotekniikan osaamista hankkeessa edustavat mm. algoritmi-/ohjelmistokehityksen sekä pilvipalveluiden tarjoajat.

Projektissa kehitetään uusia kuva-analyysin ja koneoppimisen työkaluja, joita voi hyödyntää biolääketieteellisessä kuvantamisessa. Projektin alkuvaiheessa analysoidaan kuvia mm. potilaiden solu- ja kudosnäytteistä. Lisäksi on tarkoitus luoda älykkäitä automatisoituja kuva-analyysiratkaisuja, joita voisivat hyödyntää kliiniset laboratoriot ja lääketieteellisten hoitojen kehittäjät. Projekti luo lisäksi merkittävän kuvantamispohjaisen kliinisen diagnostiikan osaamiskeskittymän ja toimii uranuurtajana tulevaisuuden uusille, kliinisdiagnostisille sovellutuksille. 

***

FiDiPro Fellow Leonidas Ntziachristos, Aristotle University Thessaloniki, Kreikka
Suomalainen vastuutaho: Tampereen Teknillinen yliopisto, professori Jorma Keskinen; VTT,  teknologiapäällikkö Jukka Lehtomäki;  Ilmatieteen laitos, tutkimusprofessori Risto Hillamo ja Turun AMK,  T&K päällikkö Juha Kääriä
Tutkimusprojekti:  Health relevant and energy efficient regulation of exhaust particle emissions

Projekti kehittää monipuolisesti energiatehokkaita hiukkaspäästöjen säätöratkaisuja, mittausteknologiaa ja vähäpäästöistä moottoriteknologiaa. Vahvalla tutkimuksellisella ja teollisella osaamisella sekä FidiPro Fellown standardisointityötaustaan nojautuen vaikutetaan myös tulevaan regulaatiokehitykseen ja standardeihin.