Mikroanturisysteemien tutkimusohjelma (MASTO) 1994 - 1996

VTT:n tutkimusohjelmien tavoitteina ovat teknologioiden kehittäminen ja henkilöstön osaamisen parantaminen. MASTO-hankkeessa on lisäksi jo suunnitteluvaiheessa huomioitu kotimaisten yritysten tulevia tuotekehitystarpeita. Näiden selvittämiseksi pyydettiin vuonna 1993 useilta kotimaisilta yrityksiltä tuotevisioita. Niiden pohjalta käytiin kaksi keskustelukierrosta, joiden tuloksena hankkeen kolme sovellusprojektia kohdennettiin mahdollisuuksien mukaan tuotevisioihin. Tällaisia tuotevisioita olivat mm. maaperän ja vesien laatuun liittyvät mittalaitteet, erilaisten kaasujen pitoisuuksien mittalaitteet, ihmisen terveydentilaan liittyvät mittaukset sekä erilaisten optisten anturi- ja tietoliikennekomponenttien kehittäminen. Neljäntenä sovellusprojektina mukaan otettiin tutkijoiden omana visiona kenttäkäyttöistä ympäristön tilaa mittaava laite, koska silloin voitaisiin hyödyntää VTT:n osaamista biotieteiden alalla ja yhdistää samalla elektroniikka-alan osaaminen biotekniikkaan. Hankkeen tavoitteena oli myös sellaisen osaamisen kehittäminen, jonka pohjalta voitaisiin aloittaa tuotekehitys jo hankkeen aikana. NIRSPE-projektissa kehitettiin lähi-infrapunaspektroskopiaan perustuva ihoa rikkomaton verensokerin mittausmenetelmä sekä pakkaustekniikka SPEKTRI-projektin piimikromekaanisille komponenteille. Verensokerin mittauksen tarkkuudessa saavutettu ennusteen virhe on alle 2 mmol/L. Saavutettu tarkkuus ei ole riittävä, mutta sovellustutkimusta jatketaan TEKES-hankkeessa. Kehitetty piimikromekaanisten komponenttien pakkaus tuottaa toimivan, massatuotantoon soveltuvan anturin. FRN-sovellusprojektissa kehitettiin fluoresenssimittauksiin soveltuva optinen kapillaarikuitu, jonka sisäpinta pinnoitettiin fluoresoivalla kalvolla. Projektissa osoitettiin kapillaarikuidun toimivuus ja soveltuvuus fluoresenssimittauksiin. FRN-projektissa kehitettiin myös piinitridivalokanavien valmistusteknologiaa. Erityisesti tutkittiin ja arvioitiin integroidun optisen rengasresonaattorin soveltuvuutta erilaisiin anturisovelluksiin. Projektissa toteutettiin optisen rengasresonaattorin vaiheen säätö termo-optista ilmiötä käyttäen. Kaasujen pitoisuuden optiseen mittaamiseen kehitettiin miniatyrisoitu infrapuna-analysaattori, joka on toteutettu mikromekaniikan ja mikroelektroniikan keinoin. Analysaattorin koko on 12 x 22 x 5 mm3 pakattuna, ja se sisältää sähköisesti moduloitavan infrapunalähteen, mikropiirin, sähköisesti säädettävän optisen kaistanpäästösuotimen ja infrapunailmaisimen. Kaistanpäästösuotimen pohjalta aloitettiin vuonna 1995 kahdenkeskinen tuotekehityshanke, jonka tuloksena markkinoille tulee uudentyyppinen hiilidioksidia mittaava laite vuoden 1997 alussa. Fluoresenssimittauksia varten kehitettiin ja valmistettiin kapillaarivalokuitu, jonka sisäpinnalle kiinnitettiin fluoresoiva aine. Kapillaarikuidun soveltaminen fluoresenssi-mittauksissa on johtanut uusiin projekteihin. Hankkeen kokonaisbudjetti oli 15 Mmk ja kesto kolme vuotta. Hankkeessa mukana olleet yritykset ovat Noptel Oy, Optonex Oy, Polar Electro Oy, Rados Technology Oy ja Vaisala Oy. Hankkeen tukituloksia ovat kolmetoista julkaisua tai muuta artikkelia, kuusi patenttia tai patenttihakemusta sekä viisi akateemista opinnäytetyötä.