Helge Lemmetyinen työskentelee Tampereen teknillisellä yliopistolla kemian professorina.
Tampereen teknillinen yliopisto
Tutkimus
Mikä sai teidät kiinnostumaan kemiasta?
Lukion jälkeen päädyin opiskelemaan luonnontieteitä koske ne olivat kouluaineina mielenkiintoisa ja haastavia ja myös kirjastoista, joita käytin paljon, löytyi luonnontieteitä käsittelvää tietokirjallisuuta runsaasti. Heräsi mielenkiinto ja aloin kemian, fysiikan ja matematiikan opiskelut Helsingin yliopsitossa. Sekä kemia, että fysiikka kiinostivat, matematiikkakin, mutta ymmärsin, cum laude -vaiheessa, että siinä tarvitaan toisenlaista lahjakkuutta. Päädyin kemian pääaineeseen ehkä eniten sen käytännöllisyyden kannalta.
Minkälaista kemian tutkimustyötä teette tällä hetkellä?
Tutkin valon synnyttämiä kemiallisia reaktiota. Kaikille tuttu on fotosynteesi – elämän välttämätön voima. Mutta valo vaikuttaa tuhansiin ja tuhansiin muihinkin reaktioihin ja jokapäiväisiin asiohin. Rusketukseen, paperin kellastumiseen erilaisten materiaalien haurastumiseen, hampaiden paikkausmateriaalin kovettamiseen ynnä muuta. Haittoja on paljon, mutta yhä lisääntyvässä määrin hyötyjä, kun ilmiöitä aletaan ymmärtää ja hyödyntää. Kiinnostuin valon aiheuttamien reaktioiden nopeuksista ja aluksi osin sattuman, mutta myöhemmin määrätietoisesti kiinnostuin ja hakeuduin nopeiden ja erittäin nopeiden ilmiöiden ja reaktioiden tutkimiseen ja mittaamiseen. Nopeimpia reaktiota on elektronin siirto molekyylin sisällä tai niiden välillä. Pystyin hankkimaan ensin Helsingin yliopistossa laitteiston, jolla pystyi mittaamaan nano-sekunnin pituisia ilmiöitä. Tampereen teknillisessä yliopistossa olemme päässeet femto-sekunnin lmiöihin. Lyhin ilmiö ajassa, minkä olen laboratoiossamme mitannut on 70 femto-sekuntia. Numerona se tarkoittaa nollaa, pillkua ja sen jälkeen 13 nollaa ennen seiskaa, ja yksikkönä sekunti.
Kansainvälisillä yhteyksillä olin löytänyt kiinostuksen myös järjestäytyneisiin molekyylirakenteisiin ja ohuhin molekyylikalvoihin. Sovelsin valokemiaa tällaisiin rakenteisiin ja tutkin energian ja elektronien liikkumista ohuiden nanometrin paksuisten molekyylikalvojen sisällä ja valillä. Kalvojen rakentamisessa ja ilmiöiden ymmärämisessä oli orgaanisen kemian opinnoilla keskeinen rooli. Elektronin liikkeestä on lyhyt matka sähköön ja sen syntyyn. Kun ilmiö tapahtuu molekyylikalvoissa, niin syntyy orgaaninen aurinkokenno. Orgaaniset kennot, niiden toiminnan tutkiminen spektroskooppisin menetelmin on tutkimukseni pääkohde.
Mikä tutkimuksessanne erityisesti kiinnostaa teitä itseänne ja mikä on työssänne parasta?
Opiskelin pääaineena fysikaalista kemiaa, mutta laudatur-arvosanan myös orgaanisessa kemiassa. Opiskelun aikana alkoi reaktiokinetiikka, siis reaktioden mekanismien ja niiden tehokkuudet eli nopeudet kiinnostaa. Pienissä nanoluokan systeemeissä ilmiöt tapahtuvat aivan toisin kuin koeputkissa tai kolveissa. On syntynyt käsite nanokemia osana laajaa nanotekniikkaa. Yksittäisten molekyylien väliset reaktiot ovat erittäin nopeita. Kun laitteet kehittyivät, niin oli aina mahdollsita päästä entistä nopeampiin ilmiöihin käsiksi. Se, että olen tutkmusurani aikana päässyt millisekunneista ensin mikrosekuntien kautta nanosekunteihin ja edelleen piko- ja femtosekunteihin on ollut erittäin mielenkiintoista. Lisäksi kansainvälisissä yhteistyössä on oppinut tuntemaan lähes kaikki keskeiset tiedemiehet, jotka alaa ovat kehittäneet.
Minkälaista kansainvälistä yhteistyötä teette?
Tutkimusryhmässäni työskentelee tutkijoita aina 5-6 maasta. Rahoitettuja tutkimushankkeita on ollut lähes kaikkien Euoopan maiden kanssa, lisäksi Kiina, Japani, Intia, Korea, Chile, Brasilia ja Kuuba. Ulkomainen yhteistyö on tutkimuksen mauste ja välttämätön edistymisen takaamiseksi.
Mitä olette tutkineet aiemmin? Entä mitä haluaisitte tutkia tulevaisuudessa?
En voi sanoa, että ennen tutkin “jotakin muuta”. Olen valinnut tai joutunut valitsemaan suuntani kehityksen mukaan. Tämä edellyttää, että on laaja peruskoulutus ja näkemys ilmiöiden välisiin yhteyksiin. En haluaisi ja vältän puhumista eri kemian “haaroista”, kuten orgaaninen, polymerim analyytinen jne. kemia. Kaikkia yhdistää sama teoria ja samat tukimuslaitteet. Mihin haluaisin soveltaa tätä laajaa “yleistä kemiaa” on toimintaan ja tutkimukseen ihmiskunnan terveemmän ja puhtaamman ympäristön ja elinolosuhteiden puolesta.
Minkälainen opiskelupolku teillä on ollut koulumaailmasta tutkijauralle?
Opiskelupolkuni on ollut suhteellisen yksinkertainen: enemmän ja laajemmin kuin nykyisin neuvotaan tai sallitaan yliopistoissa opiskella. Laaja tiedot matematiikassa, kemiassa, fysiikassa ja biotieteissä ja jatkuva opiskelu näitä asioia koko elämän ajan. Seurustelu ja ystävyys myös humanistien, filosofien ja taiteilijoiden kanssa.
Mitä haluaisitte sanoa henkilölle, joka harkitsee kemian opiskelua?
Ala opiskella, paneudu asiaan sellaisella innolla kuin vain pystyt. Työtä tulee tehdä ja se siältää joskus pänttäämistä. Jossakin vaiheessa ymmärtää, että kaikella on kuitenkin käyttöä. Jos kemia ei tästä huolimatta enää kiinnosta, niin ei ole häpeä vaihtaa alaa.