Biomateriaalilaboratorio Kuopion kampuksella vastaa yliopistomme tutkimukselle keskeisten tutkimusmenetelmien - mikroskopia ja biojalostus - kehittämisestä, tutkimuksesta ja palvelutoiminnasta.
Biojalostus on merkittävästi kehittyvä tutkimusala, jonka menetelmiä olemme projekteissamme kehittäneet jo lähes 15 vuoden ajan. Keskeinen tutkimuskohde on hidaspyrolyysi- ja termiset prosessit sekä niillä biomassasta eroteltavat molekyylit. Käytössämme on nykyään mm. jatkuvatoiminen ja mobiili pyrolyysikontti, panostoiminen pyrolyysilaitteisto ja biomassan kiinteä-, neste- ja kaasufraktioiden analysointilaboratorio
Laboratoriopalvelut ja infrastruktuuri
Aineenkoestus
- Dynaaminen, kaksiaksiaalinen koestuslaite (model 8874; Instron Co, High Wycombe, UK); kapasiteetti 1 N - 25 kN, kuormitustaajuus < 30 Hz, mm. puristus- veto-, taivutus-, kierto-, väsytyskokeet jne.
- Hienomekaaninen aineenkoestus (LFPlus1 kN, Lloyd Instruments, UK); kapasiteetti 0.01 N - 1 kN, mm. puristus-, veto-, taivutuskokeet
- Impedanssitestaus; useita laitteistoja sähköisiin mittauksiin. Esim. Solartron 1260 ja Solartron 1287.
- Zeta-potentiaalimittauslaite (SurPASS; Anton Paar GmbH, Graz, Itävalta)
- Pin-on-disk (custom-made); kitkan ja kulumisominaisuuksien määritykseen
- Ultraäänitestaus
- Infrapunakamera; lämpötilaerojen analysointi
- Karheusmittaus (Mitutoyo)
- Kontaktikulman mittaus (custom-made)
- Lonkkanivelsimulaattori (Shore Western)
Biojalostus
Pyrolyysimenetelmää (tunnetaan myös kuivatislauksena) voidaan käyttää orgaanisten lähtöaineiden käsittelyyn. Prosessi tuottaa hiili-, neste- ja kaasufraktioita. Kaikki nämä jakeet voidaan tutkia muualla esitetyillä mittalaitteilla. Menetelmää voidaan käyttää prosessissa syntyvien kaasujen tiivistämiseen nesteeksi prosessin useista vaiheista. Tämä mahdollistaa pyrolyysilaitteistolla tuotettujen molekyylien tarkan tutkimuksen ja antaa siten tietoa lähtöaineen kemiasta sekä avaa reittejä biopohjaisten molekyylien tuottamiseksi.
Panostoiminen kuivatislaus
-
Panostoimisessa laitteistossa yksi erä (n. 10 litraa) raaka-ainetta kuumennetaan kerralla. Käsittely voi olla yksi- tai monivaiheinen ja Itä- Suomen yliopiston laitteistolla nesteitä voidaan lauhduttaa useassa vaiheessa.
Jatkuvatoiminen kuivatislaus
-
Jatkuvatoimisessa kuivatislauksessa raaka-ainetta voidaan käsitellä useita eriä halutulla tavalla neljässä vaiheessa. Jatkuvatoimisuus mahdollistaa myös niiden nestejakeiden, joiden saanto on pieni, keräämisen käyttökelpoisina määrinä. Neljässä prosessivaiheessa voidaan prosessoida 25 litraa biomassaa.
Kannettava NMR (Nuclear Magnetic Resonance, Ydinmagneettinen resonanssi)
- NMR spektroskopiaa käytetään yleisesti niin tunnettujen kuin tuntemattomienkin orgaanisten yhdisteiden tunnistamiseen ja niiden pitoisuuksien määrittämiseen. Yhteistyössä farmasian laitoksen kanssa (prof. Jouko Vepsäläinen) käytössämme on myös ns. high-end NMR-laitteistot.
