Markku Lämsä: LightTALKS – Finland!

18.12.2015
Unesco on nimennyt tämän vuoden kansainväliseksi valon ja valoon perustuvan teknologian vuodeksi. Valon vuoden teemassa Finpro ja Photonics Finland järjestivät LightTALKS – Finland! -seminaarin 8. joulukuuta Helsingissä, joka kokosi yhteen alan yrityksiä ja asiasta kiinnostuneita. Tekes on ollut mukana valon vuodessa kannustamalla yrityksiä ja tutkimustahoja uusiin innovaatioihin hyödyntämällä valoa.

Mutta mitä valo on?

Ilman valoa ei olisi elämää. Aurinko on maapallomme energian, lämmön ja valon lähde. Valo on energian muoto, joka syntyy materiassa ja koostuu aalloista. Sir Isaac Newton osoitti valon aaltomaisuuden, ja että aallot saattoivat interferoida toistensa kanssa. Esimerkiksi värittömän öljyn levitessä veteen näemme värikkään öljyläikän. Valon värit ovat yhteydessä aallonpituuteen. Ihmissilmälle näkyvän valon aallonpituus on noin 400–700 nanometriä. Myös lämpösäteily on samanlaista kuin valo, mutta sillä on vain pitempi aallonpituus. Lämpösäteilyä kutsutaan infrapunasäteilyksi ja se on nähtävissä lämpökameralla. Valonlähteet tuottavat elektromagneettista säteilyä, joka muodostuu fotoneista ja liikkuvat valon nopeudella 300 000 km/s. Fotonilla on sekä aalto-ominaisuus että hiukkasominaisuus. Sillä on aina määrätty energia – fotonienergia. Mitä suurempi aallonpituus, sitä pienempi on sen energia. Albert Einstein 110 vuotta sitten julkaisemasta suhteellisuusteoriasta seuraa myös massan ja energian välisen yhteyden osoittava kuuluisa yhtälö E=mc². 

Fotoniikka

LightTALKS – Finland! -seminaarissa prof. Jyrki Saarinen Itä-Suomen yliopistosta kertoi omassa esityksessään valon tieteestä, eli fotoniikasta. Hän oli Heptagonin perustaja ja hoitaa nyt Suomen ensimmäistä fotoniikan kaupallistamiseen keskittyvää professuuria Joensuussa. Fotoniikka pitää sisällään valon synnyttämistä, voimistamista, siirtämistä, muokkaamista ja havaitsemista erilaisia tarkoituksia varten. Fotoniikalla on lukemattomia erilaisia sovelluksia terveydenhuollosta energiatehokkuuteen. Käytössämme on joka päivä fotoniikan sovelluksia, joista esimerkkeinä ovat ledivalot, näytöt, kamerat, CD-soittimet, viivakoodinlukijat, teollisuuden ja lääketieteen laserit, valokuidut tietoliikenteessä sekä aurinkokennot energiantuotannossa. Fotoniikan arvioidaan mahdollistavan 615 miljardin euron markkinat vuonna 2020 ja se on yksi EU:n KET eli key enabling technology.

Fotoniikka Suomessa

Fotoniikka-ala kasvaa Suomessa ja globaalisti. Vuotuinen kasvu on jopa 10 % lähteestä ja arvioista riippuen. Kasvua kiihdyttävät erityisesti tarpeet energian säästöön ja uusiutuvan energian hyödyntämiseen. Suomeen on syntynyt fotoniikan, optiikan ja ledivalaistuksen pk-teollisuutta ja palvelujentarjoajia, mutta alan suurteollisuus puuttuu. Yritysten yhteinen liikevaihto yltää noin 70 miljoonaan euroon ja ala työllistää 330 henkilöä Suomessa.

Seminaarissa oli valovoimaisia esityksiä usealta suomalaisilta pk-yrityksiltä. Oululainen Specim, Spectral Imaging Oy on nopeasti liikevaihtoa kasvattava alan pioneeri ja yksi tunnetuimmista ja arvostetuimmista kuvantavien hyperspektraalilaitteiden ja -järjestelmien valmistajista maailmassa. Harri Salo kertoi, että yritys työllistää 40 henkeä ja liikevaihtotavoite kuluvalla tilivuodella on noin yhdeksän miljoonaa euroa. Viennin osuus on ollut kaiken aikaa 95 prosentin luokkaa.

Tamperelainen Modulight Oy on lasertekniikkaan keskittynyt yritys. Se on kehittänyt myös Tekesin rahoittamana uudenlaista lasertekniikkaa fotodynaamista syöpäterapiaa vaikeitten syöpien hoitoon. Terapiassa laservalo aktivoi syöpälääkkeen vaikutuksen juuri halutussa kudoksessa. Toimitusjohtaja Petteri Uusimaa kertoi, että Modulightin laserlaitteen erikoisuus on sen muunneltavuus.

Nanocomp Oy on valon kulkua ohjaavia nanokokoluokan komponentteja valmistava yritys Joensuusta. Maaliskuussa 2015 päättyneellä tilikaudella yritys ylsi noin kuuden miljoonan euron liikevaihtoon ja puolen miljoonan euron liikevoittoon. Nanocompin lähes koko liikevaihto tulee kansainvälisiltä markkinoilta. Yrityksen perustaja ja toimitusjohtaja Veli-Pekka Leppänen valotti omassa esityksessään mikro- ja nanofotoniikan mahdollisuuksia yleisesti. Leppänen oli vuosina 2005–2010 Tekesin FinNano -ohjelman johtoryhmän jäsen.

Fotoniikka ja Horizon 2020

Euroopan Unionin Komission fotoniikkayksikön varajohtaja Ronan Burgess kertoi, että fotoniikka on 6,5 % vuotuisella kasvuvauhdillaan avainasemassa Euroopan unionin talouskasvun kannalta. Tällä hetkellä eurooppalaisten yritysten osuus fotoniikan maailmanmarkkinoista on 18 %, ja on tärkeää vahvistaa asemaa tai ainakin säilyttää nykyinen osuus. Tästä syystä Horizon 2020 -ohjelmassa on useita fotoniikan kasvuun kannustavia rahoitusmalleja. Erityinen paino on yksityisten ja julkisten toimijoiden yhteistyöllä PPP:llä, joka perustuu Photonics21 strategiaan. EU tulee investoimaan 700 miljoonaa euroa fotoniikan edistämiseen Euroopassa. Burgessin mukaan Suomi on yksi menestyneimmistä hakijoista ja fotoniikan edelläkävijä Euroopassa.

Suomalainen osaaminen on houkutellut hollantilaisen LUXEXCEL Groupin yhteistyöhön Itä-Suomen yliopiston kanssa. Yrityksen perustaja Richard van de Vrie esitteli yrityksen kehittämää 3D-tulostusteknologiaa optisten komponenttien valmistamiseksi nopeasti ja edullisesti. Toisen esimerkin antoi VTT:n Timo Aalto. Hän esitteli piifotoniikkan merkitystä digitalisaatioon ja erityisesti datakeskusten energiatehokkuuden ja skaalautuvuuden parantamiseksi. Datakeskusten käyttämä energiamäärä EU:n alueella on noin 80 TWh ja energia muodostaa yli 40 prosenttia datakeskusten kustannuksista. VTT:n piifotoniikka-osaaminen on saanut Rockley Photonics Oy:n perustamaan yrityksen Suomeen, ja sen tavoitteena on käynnistää komponenttituotanto Suomessa. Tekes rahoitti digitaalisuushaussa VTT:n ja Aalto yliopiston OPEC-hanketta, jossa tutkitaan piifotoniikkaa ja uusia 2D-materiaaleja detektoreissa ja modulaattoreissa.

Lopuksi Photonics Finlandin toiminnanjohtaja Juha Purmonen kertoi, että LightTALKS – Finland! on osa Photonics Finland Road Showta, joka jalkautuu eri aihein eri paikkakunnille tämän ja ensi vuoden aikana. Edellinen tilaisuus oli Photonics for Healthcare 21.9. Kuopiossa, jossa oli esillä fotoniikan sovellusmahdollisuudet terveysteknologiassa. Tietoa tulevista tapahtumista Photonics Finlandin kotisivulta: www.photonics.fi.

 

Markku Lämsä, FT, asiantuntija Tekesissä

Miia Linnusmaa
comments powered by Disqus