18 Painettu äly mullistaa tuotemarkkinoita

Tutkijat painivat sitkeästi älypakkausten kehittämiseksi. Painettu äly tuonee uusia, hinnaltaan edullisia ratkaisuja elintarvikkeiden laaduntarkkailuun.

VTT on ollut pitkään, noin pari vuosikymmentä aktiivinen älypakkausten keksimisessä. Nyt on otettu uusi vaihde päälle. Tutkimuslaitos on solminut Ciban kanssa (nykyisin osa BASFia) pitkäaikaisen yhteistyösopimuksen painetun älyn alueella. Nykyistä yhteistyötä laajennettiin pakkauksiin painettaviin uusiin toiminnallisuuksiin sekä painettuun diagnostiikkaan.

Yhteistyössä kehitetään kaupallisia tuotteita ja loppuratkaisuja, joilla voidaan vauhdittaa painetun älyn markkinoiden syntymistä mm. elektroniikka-, diagnostiikka- ja pakkausalalla. Tavoitteena ovat uudenlaiset, massatuotetut toiminnalliset laitteet ja komponentit, kuten aurinkokennot, hologrammit, orgaaniset ledit, sensorit ja fotodiodit. Ensimmäiset tuotteet ja loppuratkaisut saataneen markkinoille muutaman vuoden kuluessa.

VTT:ssä painetun älyn tekniikan ja sovellusten kehitystyöstä vastaa Painetun älykkyyden keskus (Center for Printed Intelligence). Keskuksessa on kehitetty rullalta rullalle -teknologiaa sekä valmistusmenetelmiä muun muassa sähköäjohtavalle polyaniliinille, jota voidaan käyttää painomusteen tavoin prosesseissa. Painopintoina on hyödynnetty muovia tai paperia. Sovelluskohteita voivat olla edulliset massavalmistetut ja joustavat lopputuotteet, kuten näytöt, paristot ja aktiiviset eli funktionaaliset älypakkaukset.

Kansainvälistä yhteistyötä

VTT on mukana alan kansainvälisessä yhteistyössä muun muassa OLLA- ja ROLLED-hankkeissa, joissa on kehitetty painotekniikalla valmistettavaa valoelementtiä, tutkimusprofessori Harri Kopola kertoo.

ROLLED-hankkeessa on kehitetty taipuisa OLED-elementti, joka valmistetaan rullalta rullalle -menetelmällä. Sitä voidaan yksinkertaisimmillaan hyödyntää tuotepakkauksissa, julisteissa tai kaupan hyllyjen reunoilla huomion herättäjinä. Se voidaan myös yhdistää esimerkiksi elintarvikkeiden tuoreutta mittaaviin sensoreihin pakkauksessa. Sen avulla voidaan myös estää tuotekopiointia.

OLLA-hankkeessa kehitettiin ratkaisuja, joiden avulla puolijohteilla toteutettuja orgaanisia valodiodeja, OLEDeja, voidaan painaa myös jäykille pinnoille kuten lasille ja soveltaa laajojen pintojen valaistuksessa. Niitä voidaan käyttää myös valaistusjärjestelmissä, joiden väri on säädettävissä, ja käyttäjä voi näin valaistuksella muunnella kotinsa tunnelmaa ja ilmapiiriä.

OLLA-hankkeessa on mukana yli 20 Euroopan johtavaa, orgaanisen elektroniikan ja materiaalien tai valaistuksen alalla toimivaa yritystä ja tutkimuslaitosta.

Älykkyys elintarvikepakkauksissa edelleen kiinnostaa

– Painetun älyn alueella VTT tulee panostamaan entistä enemmän tutkimustulosten tuotteistamiseen, kaupallistamiseen ja/tai liiketoiminnan kehittämiseen. VTT voi esimerkiksi lähteä osakkaaksi uuteen spin-off -yritykseen, asiakaspäällikkö Eero Hurme toteaa.

Esimerkkinä tästä on aitoudentunnistussovelluksia tekevä Nicanti Oy, vaikkei sen toiminta liitykään suoranaisesti elintarvikepakkauksiin. VTT on myös mukana PrintoCent -Innovaatiokeskuksen toiminnassa, joka kehittää sekä koordinoi painettavan elektroniikan ja optisen mittaustekniikan liiketoiminnan kehittämistä ja teollistamista sekä tutkimusta ja koulutusta.

– Varsinaisesti elintarvikepakkauksiin liittyen kehitämme mm. Nafispack- projektissa joitakin painettavia laatuindikaattoreita. Tämän lisäksi tutkimuksen painopiste on mm. hybridimediasovellusten ja erilaisten dekoratiivisten, esimerkiksi painetut edulliset holografiset ratkaisut, ja käyttömukavuutta lisäävien painettujen efektien kehittämisessä ja soveltamisessa. Näissä voidaan hyödyntää pakkausindikaattoreita (happi, kosteus ym.) laadun indikoinnin sijaan käyttömukavuutta lisäävinä tekijöinä, Hurme visioi.

Läpimurtoa odotellaan

Läpimurtoa elintarvikkeiden älypakkaussektorilla on odotettu jo pitkään. Syitä tähän on monia, ja varmasti viimeisimmäksi päällä oleva taloudellinen taantuma. Tosin UPM:n Pakkausvahti on ollut pienimuotoisesti markkinoilla pari vuotta. Ainakin Lapin Liha Oy on hyödyntänyt sitä poron kylmäsavupaistin suojakaasupakkauksissa vajaan vuoden.

– Pakkausvahti on toiminut hyvin. Se on laadun tae tuotteelle ja kuluttajat ovat ottaneet sen hyvin vastaan. Pakkausvahti soveltuu tällä hetkellä vain kilohinnaltaan arvokkaisiin tuotteisiin. Todennäköisesti pakkausvahtien hinnat ja varsinkin pakkauskoneisiin vaadittavat lisälaitteet halpenevat, jos vahtien käyttö kasvaa, myyntijohtaja Jukka Vanhala Lapin Liha Oystä arvioi.

UPM Raflatac Oy:ssä olemme tällä hetkellä odottavalla kannalla älypakkausten suhteen, emmekä panosta markkinointiin ja jatkokehitystyöhön, kehitysjohtaja Håkan Saxen toteaa.

– Mutta jos markkinat alkavat kiinnostua älypakkausten soveltamisesta, olemme tarvittaessa valmiita käynnistämään homman uudelleen.

Eero Hurmeen mukaan skenaariot läpimurrosta vaihtelevat.
– Yleisesti ottaen isompaa läpimurtoa, mitä sillä tarkoitetaankaan, voi olla vaikea ennustaa lyhyellä aikavälillä elintarvikkeiden älypakkaamisessa, mutta uusia kaupallisia sovellus- ja palvelukonsepteja varmasti tullaan muutaman vuoden sisään näkemään, Hurme uskoo.

Sen sijaan painetun älyn alueelta voi läpimurtoja tulla lähivuosina elintarvikkeita kalliimpiin tuoteryhmiin, kuten kulutuselektroniikkaan.

– Elintarvikepakkaamisen saralta yleensä voitaneen lyhyemmällä aikavälillä odottaa uutta liiketoiminnallisesti merkittävää läpimurtoa enemmänkin uusista öljyä korvaavista materiaaliratkaisuista, Hurme summaa.

Raija Ahvenainen-Rantala

Lisätietoja:

Asiakaspäällikkö Eero Hurme, VTT, eero.hurme(a)vtt.fi

NAFISPACK -hankkeessa uudenlaisia pakkauksia elintarvikkeille

Pakkauksen rooli on useimmiten passiivisella tavalla suojaava. Aktiivisuus ja älykkyys ovat viime vuosina tuoneet uuden ulottuvuuden elintarvikkeiden pakkaamiseen.

Aktiivisten materiaalien avulla elintarvikkeen laatu säilyy hyvänä ja/tai hyllyikä pidentyy. Ne aikaansaavat elintarvikkeelle suotuisat säilytysolosuhteet joko erittämällä tai absorboimalla aineosia elintarvikkeeseen tai elintarvikkeesta tai sitä ympäröivään tilaan tai ympäröivästä tilasta. Polymeerit ovat sekä aineensiirto-ominaisuuksiensa puolesta että helpon aineiden lisäämisen ja funktionalisointimahdollisuuksiensa vuoksi teknisesti sopivia perusmateriaaleja aktiivisten pakkausten kehittämiseksi.

Älykäs pakkaus puolestaan mittaa ja kertoo pakatun tuotteen kunnosta tai sitä ympäröivästä tilasta. Esimerkiksi pilaantumisessa syntyviä haihtuvia yhdisteitä voidaan käyttää elintarvikkeen laadun indikaattorina.

Euroopan Unionissa käynnissä oleva NAFISPACK -hanke kehittää uusia elintarvikkeiden pakkausratkaisuja. Hankkeessa yhdistetään luonnon aktiivisia säilöntäaineita (natural antimicrobials) ja älykkäitä indikaattorifunktioita pakkaukseen tavoitteena innovatiivinen ja turvallinen keino saavuttaa tuoretuotteiden laadun säilyminen pidempään. Hanke keskittyy erityisesti helposti pilaantuvien tuoreen kalan, broilerin ja kevyesti käsiteltyjen kasvisten pakkaamiseen.

Hanketta on toteuttamassa 17 partneria: yrityksiä ja tutkimuslaitoksia. Sitä koordinoi espanjalainen pakkaustutkimuslaitos ITENE (Instituto Tecnológico del Embalaje Transporte y Logística). Hanke on 3-vuotinen ja päättyy marraskuussa 2011. Budjetti on neljä miljoonaa euroa, josta VTT:n osuus 0,4 miljoonaa euroa.

Lisätietoja:
Erikoistutkija Thea Sipiläinen-Malm, VTT, thea.sipilainen-malm(a)vtt.fi
Erikoistutkija Eero Hurme, VTT, eero.hurme(a)vtt.fi
www.nafispack.com