911������

Aalto-yliopiston elektroniikan ja nanotekniikan laitoksella elokuussa 2022 apulaisprofessorina aloittanut Viktar Asadchy tuo osaamista uuden keinotekoisten materiaalien tutkimusalan käyttöön. Hän suoritti tohtoriopintonsa Aalto-yliopistossa ja on iloinen päästessään palaamaan Suomeen ja Aaltoon.

Mitä tutkit ja miksi?

Tärkeimmät tutkimuskohteeni liittyvät uusiin keinotekoisiin materiaaleihin, jotka ovat vuorovaikutuksessa sähkömagneettisten aaltojen kanssa epätavallisella ja ennalta suunnitellulla tavalla. Tällaiset suunnitellut materiaalit ovat tärkeitä monissa erilaisissa sovelluksissa: viestinnästä ja elektroniikasta lääketieteeseen ja viihteeseen. Valitettavasti erilaisten sähkömagneettisten ilmiöiden määrä ja voimakkuus luonnollisissa materiaaleissa on usein rajallista eivätkä ne pysty tyydyttämään nykyaikaisen teollisuuden nopeasti kasvavia tarpeita. Voimme ryhmitellä kaikki nämä uudet keinotekoiset materiaalit valon mukaan ja muuttaa valon eri kategorioiksi, joihin kuuluvat esimerkiksi komposiitit, kolloidit, fotoniset kiteet, metamateriaalit ja metapinnat. Lisäksi ne ovat jo osoittautuneet erittäin sovelluskelpoisiksi, ja ne ovat tuottaneet uudenlaisia optisia kuituja, optisia komponentteja, antennijärjestelmiä, biotunnistusjärjestelmiä ja monia muita. 

Alani keskeisenä tavoitteena on suunnitella uusia keinotekoisia materiaaleja, joita ei ole aiemmin keksitty ja joilla on paljon sovelluspotentiaalia. Erityisesti pyrin tutkimuksessani vastaamaan useisiin merkittäviin haasteisiin ja mahdollisuuksiin, jotka liittyvät keinotekoisiin sähkömagneettisiin materiaaleihin. Ensinnäkin monet suunnitelluilla materiaaleilla saavutetut tärkeät sähkömagneettiset vaikutukset ovat liian heikkoja. Toiseksi, monissa sovelluksissa suunnittelumateriaaleja ei voida syntetisoida pelkästään analyyttisten lähestymistapojen avulla, mikä edellyttää uusia tekoälypohjaisia ratkaisuja. Kolmanneksi, suunnittelumateriaaleista pystyy vielä löytämään muita uudenlaisia vaikutuksia. 

Miten sinusta tuli tutkija?

Opettajilla ja ohjaajilla on ollut tärkeä rooli koko urani ajan. Yksi inspiraation lähteistä oli lukion fysiikan opettajani. Hänen tapansa opettaa kiehtoi minua, samoin kuin se, kuinka paljon hän tiesi ja kuinka mielenkiintoista fysiikka oli. Kun suoritin fysiikan kandidaatin tutkintoni Valko-Venäjällä, professorini sai minut kiinnostumaan hyvin mielenkiintoisesta ja intuitionvastaisesta transformaatio-optiikan alan aiheesta eli sähkömagneettisesta näkymättömyydestä. Kun tulin Aalto-yliopistoon tekemään sähkötekniikan tohtoriopintojani, aloitin minulle uudesta aiheesta. Luulen, että ensimmäistä kertaa ymmärsin haluavani tutkijaksi, kun työskentelin tohtorintutkinnon ohjaajani professori Sergei Tretyakovin kanssa. Hän muistutti lukio-opettajaani. Opin häneltä myös ryhmän johtamista, kun ryhmä kasvoi samaan tahtiin kuin väitöskirjaopintoni etenivät. Olin onnekas, koska olin yksi ryhmän vanhimmista opiskelijoista ja sain monia mahdollisuuksia auttaa nuorempia kollegoita. Tohtorintutkinnon jälkeen siirryin Stanfordin yliopistoon ja työskentelin tutkijatohtorina kolme ja puoli vuotta. Siellä minulla oli myös toinen mahtava tuutori ja opettaja, professori Shanhui Fan. 

Mitkä ovat olleet urasi kohokohdat? 

Sanoisin, että urallani on ollut kaksi kohokohtaa, tai niin kutsuttua vallankumouksellista käännekohtaa, jotka olivat siirtyminen lukiosta yliopistoon ja tohtoriksi valmistuminen Aalto-yliopistosta.

Millaisia ominaisuuksia tutkija tarvitsee?

Mielestäni menestyvällä tutkijalla täytyy olla hallussa kolme osatekijää. Ensimmäinen osa koostuu taidoista, joihin tutkijalla on suora mahdollisuus vaikuttaa. Esimerkkejä näistä taidoista ovat uteliaisuus ja itsensä kehittämisen ”tarve”. Hyvän tutkijan pitäisi kyetä hyväksymään oma tietämättömyytensä eli se, että on paljon, mitä hän ei tiedä, ja että omissa tiedoissa on paljon parantamisen varaa. Mutta samalla tutkijan tulisi olla riittävän itsevarma. Tärkeitä taitoja ovat myös hyvät perustiedot omalla alalla, koska jos tutkijalla ei ole hyviä perusteita, hänellä ei ole mitään, minkä päälle rakentaa. Tutkija myös tarvitsee luovuutta, koska tutkijan pitää osata ehdottaa uusia ideoita, sekä kärsivällisyys, koska tutkimuksen tekeminen ei ole vain yksi suoraviivainen prosessi, jossa siirrytään pisteestä A pisteeseen B. Viimeisenä muttei vähäisimpänä asiana kannattaa hankkia hyvät verkostoitumis- ja esiintymistaidot.

Menestyvän tutkijan toiseksi osatekijäksi valitsisin ympäristön. Vaikka emme voikaan päättää synnyinpaikkaamme, voimme silti vaikuttaa urapolkuumme. Tämä on yksi syistä, joiden vuoksi palasin Suomeen. Tiesin, että ympäristö täällä on erittäin hyvä elämän, perheen ja koulutuksen kannalta. On kuitenkin tärkeää muistaa, että jokainen voi vaikuttaa ympäristöönsä vain rajallisesti.

Lopuksi kolmas ja viimeinen erittäin tärkeä osatekijä on tuuri tai onneksikin sitä kutsutaan. Elämme makroskooppisessa maailmassa, jossa tapahtuu paljon sattuman kautta, emmekä voi hallita kaikkea, mitä meille tapahtuu. 

Mitä odotat tulevaisuudelta?

Luulen, että tekoäly nousee valokeilaan kaikilla aloilla, myös omalla alallani. Tämä kehityskulku alkoi viitisen vuotta sitten eikä hidastu lähitulevaisuudessakaan. Keinotekoisten sähkömagneettisten materiaalien kenttä on siirtymässä perusvaiheesta soveltavaan vaiheeseen. Tällä hetkellä monet yritykset, kuten Thorlabs, Greenerwave, Metalenz ja Metamaterial Inc, hyödyntävät tällaisia materiaaleja tosielämän sovelluksissa. Alan tulevaisuus on jännittävä.

Lue myös: Uudenlainen fotoninen aikakide vahvistaa valoa