Puutiede ja -teknologia sekä puumateriaalitiede

Puutieteen alan tutkimuskohteina on ollut sahatavaran kuivaus ja sen vaikutukset puuainekseen sekä erilaisten metsänuudistumistapojen (siemen/vesa/istutus) ja kasvupaikkojen (karu-rehevä) vaikutus puuaineksen anatomiaan, joka puolestaan vaikuttaa puuaineksen käyttöominaisuuksiin, esim. tiheyteen.  Kuivaustutkimus on keskittynyt paitsi koivupuun värimuutosten kartoittamiseen ja niiden syiden selvittämiseen lämminilma- ja alipainekuivauksissa myös muihin kuivan sahatavaran laadun kannalta tärkeisiin ominaisuuksiin (esim. muodonmuutokset, kosteussuhde).

Puuteknologialla on vahvat yhteydet materiaalitutkimukseen, rakenteiden tutkimukseen ja tuotantoteknologiaan. Tuoteominaisuuksilla on usein läheinen yhteys tuotantotekniikkaan. Murtumismekaniikka on puuteknologian alalla perinteinen kiinnostuksen kohde. Tilastollisen murtumismekaniikan traditio nojaa kriittisen jännityksen tai venymän tarkasteluun. Myös materiaalien ja rakenteiden symmetrioilla on yhteyksiä niiden käyttäytymiseen, ominaisuuksiin ja valmistustekniikkaan.

Luonto tuntuu tuottavan monimutkaisia rakenteita. Yksinkertainen selitys monimutkaisuudelle on itseohjautuva kriittisyys. Metsäekosysteemi luonnontuhoineen on yksi klassisista kriittisyyden tutkimuskohteista. Paikallisesti korreloitumattomassa tapauksessa dynamiikkaa voidaan kuvata klassisina tasapainoyhtälöinä. Korreloitunut järjestelmä kuitenkin on stabiilissa epätasapainotilassa.

Petri Kärenlampi, puuteknologian professori
Katri Luostarinen, puutieteen yliopistolehtori

 

Eri puulajien teollinen jalostus mukaan lukien prosessoinnin sivuvirtojen jatkojalostaminen sekä puumateriaalin ominaisuuksien kytkentä tuotteiden ominaisuuksiin ovat keskeisiä puumateriaalitieteen tutkimusalueita. Puun osien jalostaminen voi tapahtua mekaanisesti, kemiallisesti, entsymaattisesti tai näiden yhdistelmien kautta. Puun rakenteen ja kemian ymmärrys auttaa ymmärtämään sen jalosteiden potentiaalia: tuote- ja prosessinäkökulmia sekä biotuotteiden kestävyyttä osana laajempaa biotalouden kenttää.

Puumateriaalitieteen koulutus ja tutkimus toteutetaan Luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnan yhteisenä operaationa molemmilla kampuksilla. Opetukseen osallistuu asiantuntijoita Metsätieteiden osastolta, Kemian laitokselta, Sovelletun fysiikan laitokselta ja Ympäristö- ja biotieteiden laitokselta. Samoin eri laitoksilla tehdään puuhun ja sen jalostukseen liittyvää tutkimusta: laite- ja ohjausresursseja jakaen myös harjoittelu- ja opinnäytetöitä tehdään kaikissa näissä yksiköissä.

Ossi Turunen, puumateriaalitieteen professori
Antti Haapala, puumateriaalitieteen apulaisprofessori