Tartu Ülikooli 2024. aasta teadustegu on füüsika instituudi kliimauuringute keskuse teadlaste erakordne avastus – kliimafüüsika kaasprofessori Velle Tolli juhitud rahvusvahelisest uuringust selgus, et inimtekkeline õhusaaste tekitab tööstuspiirkondades lund ja vähendab pilvede hulka. Teadustöö aitab paremini mõista saasteosakeste mõju pilvedele, mis on kõige ebaselgem komponent inimtegevuse kliimamõjus.

Riiklike kliimamuutustega kohanemise tegevuste rakendamine Eestis

Image

AdaptEst

LIFE integreeritud projekt „Kliimamuutustega kohanemise tegevuste elluviimine Eestis“ (Implementation of national climate change adaptation activities in Estonia), LIFE21-IPC-EE-LIFE-SIP AdaptEst/101069566.

Kestus: 01.01.2023–31.03.2032

TÜ-poolne vastutav täitja: Ain Kull, alamprojektide juhid Piia Post,

Tõnu Oja, Ain Kull, Marko Kohv, Mehis Rohtla

Projekti summa TÜ-s: 1 480 401 EUR

Rahastajad: Euroopa Komisjon (61%), Kliimaministeerium (39%)

Alusuuring (50%); rakendusuuring (50%)

Projekti veebileht

Projekti TÜ osa ETIS-es

TÜ-st osalevad projektis:

füüsika instituut;

ökoloogia ja maateaduste instituut;

Eesti Mereinstituut.

Kõigi projektis osalevate partnerite loetelu leiad projekti veebilehelt.

Projekti peamine eesmärk on suurendada erinevate ökosüsteemide vastupanuvõimet muutuvas kliimas, parendada uuendatud kliimaprojektsoonide abil ühiskonna valmisolekut kliimamuutustega kohanemiseks ning ressursse säästes tagada positiivne sotsiaal-majanduslik mõju, kasutades selleks mitmeid häid tavasid, näidis- ja katseprojekte ning suutlikkuse suurendamise meetmeid.

Tartu Ülikooli töögruppide tegevused

Füüsika instituudi töögrupp professor Piia Posti juhtimisel uuendab kliimaprojektsioone atmosfääri kohta. Viimased kliimaprojektsioonid Eesti kohta on avaldatud 2015. aastal ning vajavad ajakohastamist, lähtudes uuematest teadustulemustest ning mudelarvutustest. Kliimaprojektsioonid on sisendiks kohanemise meetmete planeerimisele erinevates sektorites, nagu näiteks veemajandus, metsandus, põllumajandus, kalandus, energia, transport ja tervis.

Ökoloogia ja maateaduste instituudist töötab projektis kolm töörühma. Geoinformaatika töörühm professor Tõnu Oja juhtimisel kaasajastab tuleohukaardi rakendust ning viib selle KAURi operatiivtöösse. Loodusgeograafia töörühm kaasprofessor Ain Kulli juhtimisel uurib endiste kaevandusalade süsiniku sidumispotentsiaali ja selle suurendamise võimalusi üleujutatud aladel õõtsiksoode loomise abil ning veevoo- ja kvaliteedi reguleerimise võimalusi muutuva kliima tingimustes. Geoloogia osakonna töörühm Marko Kohvi juhtimisel tegeleb taastatavate lammialade seire ja drooniseirega.

Eesti Mereinstituudi töörühm kaasprofessor Mehis Rohtla juhtimisel püüab merisiia taastootmiseks sugukalasid.

Image

Image

Kliimakerksuse kasvatamine linnades toimuvate üleujutuste suhtes kasutades terviklikku teavet – ECCO

Enhancing resilience in a Changing Climate through comprehensive urban flOod design – ECCO

MOB3PRT3

Kestus: 01.03.2024–28.02.2027

TÜ poolne vastutav täitja on Piia Post FI Kliimauuringute keskusest

Projekti summa TÜ-s: 150 000 EUR

Rahastajad: Sihtasutus Eesti Teadusagentuur (95%); Euroopa Komisjon (5%)

Alusuuring (50%); rakendusuuring (50%)

Projekti koduleht

Projekt ETIS-es

Water4all partnerlusprogrammi projekt, mille partnerid on
Norra Meteoroloogia Instituut (juht), Taani Tehnikaülikool, Taani Meteoroloogia Instituut, Norra Veeressursside ja energia direktoraat, Kommunernes Landsforening, Tartu Ülikool ja Läti Keskkonna, geoloogia ja meteoroloogia keskus

ECCO peamiseks eesmärgiks on suurendada kliimakerksust, pakkudes tulevikukliima jaoks disainväärtusi äärmuslike sademete, linnaüleujutuste ja linnades üleujutusteni viivate liitsündmuste jaoks. ECCO rõhutab teadmussiiret ja püüab vastata sidusrühmade vajadustele veemajanduse taristu nõuetekohasel projekteerimisel muutuvas kliimas. Projektis keskendutakse järgmistele uurimisküsimustele:

• Kuidas saame pakkuda usaldusväärseid intensiivsus-kestus-sagedus (IKS) väärtusi igas Põhja-Balti piirkonna punktis ja kuidas muuta see teave kasutajatele kättesaadavaks?

• Kuidas saab äärmuslike vihmade statistikat kasutada linnaüleujutuste prognoosil, et anda realistlikumaid ja usaldusväärsemaid modelleeritud üleujutushinnanguid?

• Kuidas saame laiendada teadmisi üleujutusi põhjustavate liitsündmuste sageduse kohta ja arendada edasi meetodeid selliste sündmuste riskide ja mõjude hindamiseks?

ECCO eriline fookus on teadmislünkadel, mis on seotud liitsündmustega, aga ka äärmuslike sademete, eelnevate niiskustingimuste ja järgnevate üleujutuste kuhjumisel. Luuakse regionaalne teabesüsteem mõõdetud IKS-väärtuste jaoks, mis võimaldab saada arvutusvihmu igas regiooni punktis.

Image

Eesti-Soome kiirekanal atmosfääri füüsika ja materjaliteaduslikeks uuringuteks

Eesti-Soome kiirekanal (FinEstBeaMS) asub MAX IV labori (Lundis, Rootsis) 1.5 GeV kogujaringil. Kiirekanalil on kaks haru, millel asuvad kolm eksperimendijaama pinnafüüsika, gaasfaasi- ja atmosfääri protsesside ning tahkiste fotoluminestsentsi uuringuteks.

FinEstBeaMS pakub teadlastele, ka kõrgtehnoloogia ettevõtetele, teadusuuringute läbiviimiseks kõrge kvaliteediga kiirgust, mille parameetrid (lainepikkus ja valgusepolarisatsioon) on täpselt kontrollitud laias spektraalvahemikus (288 nm – 1.24 nm). Kiirekanal võimaldab uurida üksikute aatomite, molekulide, klastrite ja nanoosakeste elektronstruktuuri nii gaasfaasis kui pindadel, osakeste interaktsiooni pindadega, pindade vahekihte ning erinevate materjalide pindu.

Lisaks on Eesti – Soome kiirekanali eesmärgiks arendada ja luua uuenduslikke sünkrotronkiirgusel baseeruvaid analüüsi tehnikaid materjaliteaduses. Kiirekanal on platvorm Eesti ja Soome teadusliku ja tehnoloogilise koostöö edendamiseks. Rahastus Eesti – Soome kiirekanali ehitamiseks on saadud Euroopa Liidu Regionaalarengu Fondist ja Soome Akadeemialt.

https://www.maxiv.lu.se/

Kiirekanali hetkeseis

• XPS, UPS

• TOF-MS

• NEXAFS, EXAFS

• Luminestsents

Gaasfaasieksperimendijaam

Eksperimendijaam (Joonis 1) on suunatud vabade aatomite, molekulide, klastrite, aerosoolide, nanoosakeste ja vedelike uuringutele. Eksperimendijaama mõõtekamber on varustatud poolsfäärilise elektronenergia analüsaatoriga (Scienta R-4000), lennuaja massispektromeetriga ja mitmesuguste aurustusseadmetega (näiteks vaakumahjud). Eksperimendijaama kõik instrumendid varustatakse positsioonitundlike ja kiirete detektoritega. Neid on võimalik kasutada eraldi või ühel ajal. Eksperimendijaam võimaldab koguda informatsiooni aatomite, molekulide, klastrite ja nanoosakeste elektronstruktuuri, lagunemisteede (interakteerumisel ultraviolettkiirguse või pehme röntgenkiirgusega) ja pindadega ühinemise kohta.

Eksperimendijaamaga on võimalik ühendada kasutaja seadmeid või kogu kasutaja eksperimendijaama. Üheks selliseks mõõtmisjaamaks on 2.5 m pikkune lennuaja massispektromeeter, mille puhul kasutatakse ioonide sisestamiseks spektromeetrisse magnetvälja.

Joonis 1. Gaasfaasi eksperimendijaam.

Fotoluminestsentsi mõõtejaam

Kiirekanali gaasfaasieksperimendijaama taha paigaldatakse tahkiste uurimiseks mõeldud fotoluminestsentsi mõõtejaam (Joonis 2). Eksperimendijaama eesmärk on luminestsents spektroskoopia uuringud vaakumultraviolett ja röntgen ergutustega. Võimalik on uurida erinevaid tahkiseid (monokristallid, keraamikad, kiled, pulbrid jne). Eksperimendijaamal on suletud tsükliga vedela heeliumi krüostaat, mis tagab proovide temperatuuri T = 4 – 400 K. Fotoluminestsentsi kogutakse objektist optiliste fiibrite abil ja analüüsitakse kasutades Shamrock (Andor) spektromeetrit. Lisaks fotoluminestsentsspektroskoopiale saab mõõta peegeldusspektreid.

Joonis 2. Fotoluminestsentsi mõõtejaam monteerituna tahkefaasi harul.

Tahkiste uurimisjaam

Kolmanda mõõtejaamana on paigaldatud FinEstBeAMS kiirekanalile pinnafüüsika uurimisjaam (Joonis 3). Jaam koosneb neljast kambrist: (i) mõõtekamber, (ii) objekti liigutuskamber, (iii) load-lock, (iV) hoiustuskamber ja (v) ettevalmistuskamber. Peamiseks seadmeks mõõtekambris on poolsfääriline elektronide energiaanalüsaator (Specs Phoibos 150). See võimaldab Ultraviolet, röntgen ja nurksõltuvusega fotoelektrosspektroskoopia mõõtmisi. Mõõtekambris on võimalik objekte jahutada vedela lämmastiku temperatuurile (77 K) ja kuumutada objekte 700 K-ni. Kasutades load-locki on võimalik sisestada 12 objekti eksperimendijaama. Hoiustuskambris on võimalik hoida 12 objekti 10-10 mbar rõhul. Ettevalmistuskamber on varustatud madala energeetilise elektrondifraktsiooni seadmega, Auger elektron spektromeetriga ja quadrupole mass spektromeetriga. Lisak on võimalik ühendadakasutajate aurustus seadmeid.

Joonis 3. FinEstBeAMS tahkiste mõõtejaam. Parema analüüsikamber koos manipulaatori ja Specs Phoibos 150 elektron analüsaatoriga. Keskel “RDC” kamber objektide transpordiks koos “load lock” kambriga. Vasakul ettevalmistuskamber koos manipulaatori ja mass spektromeetriga.

Kiirekanali töögrupp

• Dr. Antti Kivimäki, Kiirekanali teadlane, Oulu Ülikool
• Dr. Weimin Wang, Kiirekanali insener, MAX IV labor
• Dr. Kirill Chernenko, Kiirekanali insener, MAX IV labor

Kiirekanali eestkõnelejad

• Prof. Marco Kirm, Tartu Ülikool
• Prof. Marko Huttula, Oulu Ülikool (FIRI koordinaator)
• Prof. Edwin Kukk, Turu Ülikool
• Prof. Mika Valden, Tampere Tehnoloogia Ülikool
• Prof. Nonne Prisle, Oulu Ülikool
• Dr. Mika Laustusaari, Turu Ülikool
• Dr. Rainer Pärna, Tartu Ülikool

Juurdepääs

Image

Graphene Flagship on Euroopa Liidu kõige ulatuslikum ja suuremahulisem teadus- ja tehnoloogia-projekt. See on tulevikku suunatud nn FET (future and emerging technologies) projekt, mille missiooniks on grafeeni ning teiste 2D nanomaterjalide alus- ja rakendusuuringute läbi põhjalikult innoveerida erinevaid tööstusharusid. Projekti konsortsiumis on 150 partnerit (ülikooli, uurimisinstituuti ja tööstusettevõtet) 23 erinevast riigist. Tartu Ülikooli füüsikud ja materjaliteadlased osalevad projekti sensorite tööpaketis ja nende konkreetseks eesmärgiks on grafeenil ja selle sugulasmaterjalidel põhinevate gaasisensorite ja elektrooniliste ninade väljatöötamine. Sellised mikrosensorid on kiiresti arenev valdkond, mille olulised rakendused on õhu kvaliteedi ja tervisenäitajate jälgimine.

Projekti andmed:

• Kestvus 10 aastat (2013-2022)
• Eelarve 1.000.000.000 eurot
• Umbes 150 akadeemilist ja tööstuspartnerit 23 riigist + assotsieerunud partnerid

Pressiteated:

• TÜ teadlased viivad grafeen-nina Euroopale vaadata, Novaator, 29.09.2017
• The Graphene Flagship Shines at The Tallinn Digital Summit, 15.12.2017
• 40 ways graphene is about to change your life, 13.03.2019
• Nutinina päästab elusid, Eesti Ekspress 27.02.2019
• Tartu Ülikoolis valmis tulevikutelefoni prototüüp, Novaator 27.02.2019

Image

Image

EUROfusion on rahvusvaheline konsortsium mille eesmärgiks on tuumasünteesil (tähtede energiaallikas) põhineva energiatootmise realiseerimine aastaks 2050. Uut tüüpi energiaallika kasutuselevõtuga annab EUROfusion olulise panuse kliimamuutuste vähendamiseks.

EUROfusion konsortsiumi lähiaastate eesmärkideks on ITER ehitamine ja käitamine. Prantsusmaale ehitatav ITER saab olema maailma suurim tokamak tüüpi tuumasünteesireaktor (valmimisaeg 2025) mille projekteeritud võimsuseks on 500 MW. Seejuures annaks ITER 10 korda rohkem energiat kui tarvitab. Lisaks ELile panustavad ITER valmimisse Ameerika Ühendriigid, Jaapan, Lõuna-Korea, Hiina ja Venemaa. Hinnanguline maksumus 20 miljardit eurot teeb ITERi üheks maailma kallimaks teaduslikuks eksperimendiks. ITER edu järel on kavas valmistada demonstratsiooniseade DEMO. Praegu on suurimaks tokamak tüüpi reaktoriks Suurbrittannias asuv JET.

Eestis on EUROfusion liikmeks Tartu Ülikool ja sisuliselt on tegevusse kaasatud kolm Füüsika Instituudi töörühma: plasmafüüsika labor, ioonkristallide füüsika labor ja keskkonnafüüsika labor. Tänu EUROfusion raames läbi viidavale uurimistööle on TÜ töörühmadel ligipääs erinevatele EUROfusion taristu objektidele ja laialdane rahvusvaheline koostöö.

Projekti koduleht:https://www.euro-fusion.org/

Antud teemal on ilmunud Eestis mitmeid uudiseid.

https://home.cern/

Image

Euroopa Neutronkiirguse Allikas (European Spallation Source ehk ESS) on 15 Euroopa riigi (s.h. Eesti) ühisprojekt, mille eesmärgiks on ehitada ja töös hoida järgmise põlvkonna teadusinfrastruktuuri objekti, mis on mõeldud põhiliselt materjaliuuringuteks neutronite abil. ESS ehitatakse Lundi, Rootsi ning selle arvutuskeskus saab olema Kopenhaagenis, Taanis. ESS-i ehitamine algas aastal 2014 ja on peagi valmimas.

Neutronkiirgust kasutatakse paljudes erinevates teadusuuringute valdkondades: biotehnoloogia, ravimidisain, farmakoloogia, materjalitöötlus, katalüüs, energia salvestamine, keskkond, roheline tehnoloogia, uued materjalid, energia ülekanne, transport, andmekandjad, kvantseadmed jne. Neutronkiirgus võimaldab hästi “pildistada” kergemaid aatomituumi – eriti vesinikku – sisaldavate materjalide struktuuri (nt biomolekulid), mida muul meetodil on ülimalt raske saavutada. Kuna planeeritav ESS on maailma võimsaim suunatud neutronkiirguse allikas, siis võimaldab see tulevikus teadlastel ja materjalitehnoloogilist arendust läbiviivatel ettevõtetel mõõta senistest allikatest kümneid kordi kiiremini, parema aeglahutusega ja ühtlasi märksa ohutumalt (eriti võrreldes tuumareaktoritel põhinevate neutronkiirguse allikatega). Impulss-režiimis neutronkiirgus tekitatakse ESS-is aatomituumade lõhestamisel (i.k. spallation).

ESS Eesti konsortsiumi juht on; Tartu Ülikool, projektipartnerid on Tallinna Tehnikaülikool, SA Eesti Teadusagentuur, Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut ja Haridus- ja Teadusministeerium.

Projekti koduleht: https://europeanspallationsource.se/

Eesti veebileht: http://esss.ee/

Eesti Keskkonnaobservatoorium on Eesti teadusasutuste ühiselt arendatav keskkonnauuringute eksperimentaaljaamade võrgustik, mis katab integreeritult kolme teadussuunda:

• atmosfääri-, maapõue- ja kliimauuringud
• bioloogilise mitmekesisuse uuringud
• merekeskkonna uuringud.

http://kkobs.ut.ee/

Image

NANOMATERJALIDE TEHNOLOOGIATE JA UURINGUTE KESKUS (NAMUR+) pakub nii teaduspartneritele kui ka avalikule ja erasektorile taristusse kuuluvate seadmetega avalikult kättesaadavat uurimisteenust, mõõtmistele eelnevat konsultatsiooni, proovikatsete tegemist ning mõõtmistejärgset andmetöötlust ja tulemuste interpreteerimist.

https://sisu.ut.ee/namurplus/

Image

https://www.maxiv.lu.se/beamlines-accelerators/beamlines/finestbeams/

Tippkeskuse nimi inglise keeles: Fundamental Universe
Toetuse saaja: Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut
Tippkeskuse juht: Martti Raidal
Partnerid: Tartu Ülikool
Koduleht: coe.kbfi.ee

Gravitatsioonilainete avastamine avab meie universumi aluste uurimiseks uudsed võimalused. Tippkeskuse (TK) fundamentaalne universum pakub interdistsiplinaarseid uuringuid, mille eesmärk on siduda gravitatsioonilainete vaatluste tulemused käimasolevate teoreetiliste ja eksperimentaalsete jõupingutustega kosmoloogias, osakeste füüsikas ja gravitatsioonis. Tippkeskus ühendab nimetatud valdkondade teadmised Eestis ja loob ühtse raamistiku, mis soodustab interdistsiplinaarset koostööd. Lisaks alusuuringutele hõlmavad kavandatavad tegevused eksperimentaalse riistvara ja infotehnoloogia meetodite väljatöötamist, laiendamaks praegusi võimalusi, sealhulgas järgmise põlvkonna masinõppe algoritme ja kvantarvutite potentsiaalseid rakendusi alusuuringutes. Teadmussiirde ja tööstusega koostöö hoogustamiseks ning Eesti teaduse rahvusvahelise konkurentsivõime ja tuntuse tõstmiseks toetub tippkeskus Eesti liikmesusele ESAs ja CERNis.

Tippkeskuse nimi inglise keeles: Sustainable Green Hydrogen and Energy Technologies
Toetuse saaja: Tartu Ülikool
Tippkeskuse juht: Enn Lust
Partner: Tallinna Tehnikaülikool


Tippkeskus ühendab maailmatasemel roheenergiatehnoloogia uurimisrühmad Eestis. Tippkeskus keskendub uudsete suure energiatihedusega kütuseelementide, elektrolüüserite, akude, superkondensaatorite, õhukesekihiliste vesinikusalvestite, tõhusate valgusallikate ning keskkonnahoidlike ja kulutõhusate hoonetesse integreeritavate õhukesekihiliste fotoelementide arendamisele.
Vesiniku ja energia tootmise ja salvestamise täiustatud seadmete esitlemiseks rajatakse demokeskus, et näidata neid tööolukorras ning otsida koostöös ettevõtetega võimalusi uute seadmete tootmiseks ja tehnoloogiate turule jõudmiseks. Tippkeskuse konkurentsieeliseks on uudsed arvutuslikud ja tipptasemel operando-elektrokeemilised sünkrotron- ja neutronkiirguse põhised meetodid seadmete ja materjalide uuringuks reaalsetes tingimustes. Tippkeskus koolitab nii bakalaureuseõppe üliõpilasi, magistrante, doktorante ja teadus-arendus eksperte kui ka poliitikakujundajaid.

Loe ka tippkeskust tutvustavat artiklit „Teaduste tippkeskus: teadusest rakenduste ja hariduseni“ Postimehe arvamusrubriigis.

Tippkeskuse nimi inglise keeles: Emerging orders in quantum and nanomaterials
Toetuse saaja: Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut
Tippkeskuse juht: Urmas Nagel
Partnerid: Tartu Ülikool, Tallinna Tehnikaülikool
Koduleht

Tippkeskus “Kontrollitud korrastatus kvant- ja nanomaterjalides” (EQUITANT) ühendab töörühmi Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituudis (KBFI), Tartu Ülikooli Füüsika Instituudis ja Tallinna Tehnikaülikooli Tartu Kolledžis eesmärgiga uurida uudseid materjale, millel on omadus iseeneslikult korrastuda. Näiteks magnetid, kus magnetmomendid on korrastunud. Viimasel kümnendil on hakatud aktiivselt uurima aineid, kus samas aines on lisaks veel elektrilaengute korrastumine. Sellised ained on tehnoloogiliselt huvitavad, kuna lubavad elektriväljaga kontrollida magnetmomente ja nende korrapära mõistmine lubab sünteesida uusi materjale. Teame, et elektroonika komponentide mõõtmed vähenevad iga aastaga ja oluliseks muutuvad nanostruktuuride kvantomadused. Uurime, kuidas muutuvad kvantolekud kui suureneb süsteemi korrastamatus.

Koostööst erinevaid meetodeid kasutavate rühmade vahel võidavad kõik, sealhulgas ka doktorandid, kes suudavad püstitada ambitsioonikamaid eesmärke oma tegevusele, saades parema ligipääsu suurtele infrastruktuuri objektidele nagu Euroopa magnetlabor või neutroniallikad, aga ka Eesti magnetlaborile ja Tartu Ülikooli kiletehnoloogia laborile. Tippkeskuse rühmade kõrgtasemel uurimistöö võidab keeruka teema ühisest uurimisest ja seeläbi muutub ka Eesti teadlaskond tugevamaks ja enam nähtavaks nii kodus kui välismaal.

Tippkeskuses omandame magnetelektriliste nanomaterjalide sünteesi oskused, mis avavad Eesti teadusele ja tehnoloogiatele uusi võimalusi. Tippkeskuse väljakutseks on korrapäraste kristallide uurimisel saadud teadmiste rakendamine uute nanomaterjalide sünteesimisel. Ja loomulikult avaneb võimalus leiutada midagi niisugust, mida keegi praegu ette ei kujuta.

Tippkeskuse nimi inglise keeles: Zero energy and resource efficient smart buildings and districts
Toetuse saaja: Tallinna Tehnikaülikool
Tippkeskuse juht: Jarek Kurnitski
Partnerid: Tartu Ülikool, Eesti Maaülikool

Hoonete ning ehitatud piirkondade energia- ja ressursitõhususega tegelevas tippkeskuses on kuus uurimisrühma kolmest ülikoolist. Tippkeskus otsib lahendusi nullenergiahoonete ehitamiseks, hoonetes toimuva energiatarbimise ja -tootmise kokkusobitamiseks tsentraalse energiatootmisega ning ressursitõhususe parandamiseks nii energiatõhususe kui puidu kasutuse lisamise abil. Tippkeskuse teemad lähtuvad praeguste liginullenergiahoonetega seotud suurtest tehnilistest ja majanduslikest väljakutsetest, mille lahendamiseks on vaja teaduslikke uuringuid, uute lahenduste leidmist ning nende katsetamist näiteks pilootprojektides, et pikemas perspektiivis oleks võimalik jõuda nullenergiahooneteni.

Nullenergiahooned on energia efektiivse kasutamise ja tootmisega seotud probleemipõhine teema, mis koondab enda alla hoonete energiatõhususe, ehitusfüüsika, sisekliima, tehnosüsteemide, teatud osa arhitektuurist, ehitusmajanduse ning taastuvenergia lokaal- ja hajatootmise lahendused. Kuna ei ole olemas ühtegi üksikut lahendust või tehnoloogiat, mis teeks hoonest nullenergiahoone, siis on vajalik kõigi nende valdkondade teadlaste koostöö ning tulemuste oskuslik kokkusobitamine töötavateks terviklahendusteks.

Tippkeskuse nimi inglise keeles: Dark Side of the Universe
Toetuse saaja: Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut
Tippkeskuse juht: Martti Raidal
Partnerid: Tartu Observatoorium, Tartu Ülikool
Koduleht: coe.kbfi.ee

Arvukad astrofüüsikalised ja kosmoloogilised mõõtmised näitavad, et 95% universumi massist koosneb tumeainest ja tumeenergiast. Samal ajal jääb täielikuks mõistatuseks, millised on tumeaine ja tumeenergia omadused. Kõik senised osakestefüüsika eksperimendid nende omaduste väljaselgitamiseks on andnud negatiivseid tulemusi. Praeguseks väljakujunenud ja üldiselt aktsepteeritud teoreetilise füüsika paradigma kohaselt koosneb tumeaine nõrka interaktsiooni evivatest massiivsetest osakestest. Samas eelnimetatud negatiivsed eksperimenditulemused viitavad fundamentaalsele paradigma muutuse vajadusele tumeda füüsika vallas. Lisaks uue generatsiooni tumeaine otsese ja kaudse detekteerimise eksperimentides testitavate teooriate uurimisele, on vajalik välja töötada ka uued tumeda sektori füüsika põhimõtted. Nende põhimõtete kohaselt võib universumi tume sektor olla sama keerukas kui nähtav sektor, sisaldades palju osakesi mitmekesiste interaktsioonidega. Sellise tumeda sektori omadused on oluliselt keerukamad kui seni eeldatud ja vajavad laiapõhjalist eraldi uurimist.

Tumeda universumi tippkeskuse eesmärgiks on uurida interakteeruva tumeda sektori omadusi ja selle avaldumisvorme nii konventsionaalsetes tumeaine teooriates kui ka uutes väljatöötatavates tumeda sektori mudelites. Tippkeskuses on kaasatud valdkonna juhtivad töögrupid Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituudist (KBFI), Tartu Observatooriumist ja Tartu Ülikoolist. Kombineerides osakestefüüsika eksperimentide tulemusi astroosakeste füüsika eksperimentide, kosmiliste vaatluste ja arvutisimulatsioonide tulemustega, on tippkeskuse ülesandeks välja selgitada universumi tumeda sektori koostisosad ja nende vastasmõjud nii tumeda sektori sees kui ka tavalise barüonainega.

Tippkeskuse nimi inglise keeles: Advanced materials and high-technology devices for energy recuperation systems
Toetuse saaja: Tartu Ülikool
Tippkeskuse juht: Enn Lust
Partner: Tallinna Tehnikaülikool
Koduleht: matsci.ut.ee

Eesti teaduse tippkeskuse “Uudsed materjalid ja kõrgtehnoloogilised seadmed energia salvestamise ja muundamise süsteemidele” tegevus on suunatud funktsionaalsete materjalide arendamisele keskkonnasõbraliku ja jätkusuutliku energiatehnoloogia, sensoorika ja nanoelektroonika tarbeks. Tippkeskuse töögrupid arendavad koostöös kompleksselt laia spektrit energiaallikaid, -salvesteid ja –muundureid, disainivad ja sünteesivad selleks vajalikke materjale ja koostisosi ning uurivad nende füüsikalisi, keemilisi ja tehnoloogilisi omadusi, koostavad ja testivad energiaallikate laboratoorseid ning väikeseeria prototüüpe. Üldisemaks eesmärgiks on arendada innovaatilise ühiskonna tarbeks kõrgtehnoloogiliste materjalide ja seadmete alast oskusteavet ning valmistada ette kaadrit innovatiivse energia- ja materjalitehnoloogia alal.

Tippkeskus baseerus kolme ülikooli teaduskoostööl:

• Tartu Ülikool (UT)
• Tallinna Tehnikaülikool (TUT)
• Tallinna Ülikool (TU)

Mesosystems lie in between the macroworld and atomic dimensions with extending quantum coherence from the size of atoms to micron and above. They have prospects for numerous novel applications in optoelectronics, informatics, photonics, diagnostics, sensorics etc. New theories leading to description of new materials and processes of intermolecular interactions and recognition, also to development of new research methods are needed. We will develop theoretical methods and models to handle phenomena on meso- and nanoscale, to test them experimentally and propose based on them applications. In particular, the CoE seeks to develop plasmonic metamaterials, "plasmonic crystals" and study "plasmonic invisibility". Methods of simulations of ultrafast nonlinear dynamics of mesosystems and biologically important molecules, nonlinear plasmon-photonics on discrete photon level, prediction and study of new superconducting, magnetic and radiationally stable mesosystems will be developed.

Mittelineaarsete protsesside analüüsi tippkeskus (Centre for Nonlinear Studies – CENS) on loodud 1999.a. CENS oli juba aastatel 2002-2007 Eesti tippkeskuste hulgas ning koondab Eesti põhilise kompetentsi selles vallas. CENSi konsortsiumi moodustavad neli uurimisrühma Tallinna Tehnikaülikooli Küberneetika Instituudist ja üks Tartu Ülikoolist: mittelineaarne dünaamika ja komplekssüsteemid (juht Jüri Engelbrecht), lainetuse dünaamika ja rannikutehnika (Tarmo Soomere), südamelihasrakkude energeetika (Marko Vendelin), mittelineaarsed juhtimissüsteemid (Ülle Kotta) ning optika ja spektroskoopia (Peeter Saari).

Interdistsiplinaarne tippkeskus "Kõrgtehnoloogilised materjalid jätkusuutlikuks arenguks" tegeleb uute materjalide arvutidisaini, sünteesi, karakteriseerimise ja rakendamisega jätkusuutliku kõrgefektiivse energeetika probleemide lahendamiseks. Kõrgefektiivne loodussõbralik taastuvenergeetika kujuneb lähiajal kindlasti maailma majanduse üheks arengumootoriks, kuna seni rakendatav traditsiooniline lähenemine ei suuda tagada piisavalt kõrget energeetilist efektiivsust ja keskkonnasõbralikkust.

2024

Nordic Baltic Femtochemistry Conference 2024

Koht: Tartu Ülikooli füüsika instituut (W. Ostwaldi 1, Tartu ).

Korraldaja Tartu Ülikooli füüsika instituut.

Aeg. 10.-12. juuli 2024

Metric-Affine Frameworks for Gravity 2024

Koht: Tartu Ülikooli füüsika instituut (W. Ostwaldi 1, Tartu ).

Korraldaja Tartu Ülikooli füüsika instituut.

Aeg. 17.-21. juuni 2024

2023

Geometric Foundations of Gravity 2023

Koht: Tartu Ülikooli füüsika instituut (W. Ostwaldi 1, Tartu ).

Korraldaja Tartu Ülikooli füüsika instituut.

Aeg. 19.-22. juuni 2023

2022

Metric-Affine Frameworks for Gravity 2022

Koht: Tartu Ülikooli füüsika instituut (W. Ostwaldi 1, Tartu ).

Korraldaja Tartu Ülikooli füüsika instituut, teaduse tippkeskus "Tume universum"

Aeg. 27. juuni- 1. juuli 2022

2021

Geometric Foundations of Gravity 2021
Koht: Tartu Ülikooli füüsika instituut (W. Ostwaldi 1, Tartu), online
Korraldaja: Tartu Ülikooli füüsika instituut, teaduse tippkeskus "Tume universum"
Aeg: 28. juuni-2. juuni 2021

Workshop-Seminar: Covariance in Teleparallel Gravity
Koht: Tartu Ülikooli füüsika instituut (W. Ostwaldi 1, Tartu), online
Korraldaja: Tartu Ülikooli füüsika instituut, teaduse tippkeskus "Tume universum"
Aeg: 18. ja 20. juuni 2021

2020

Teleparallel Gravity workshop 2020
Koht: Tartu Ülikooli füüsika instituut (W. Ostwaldi 1, Tartu), online
Korraldaja: Tartu Ülikooli füüsika instituut, teaduse tippkeskus "Tume universum"
Aeg: 15.-19. juuni 2020

2019

Advanced Training School on Remote Sensing/Earth Observation "Applications of Remote Sensing in the Baltic Sea region"
Koht: Kubija Spa (Kubija, Võrumaa)
Korraldajad: University of Tartu, "Baltic Earth"
Aeg: 15.-20. september 2019

Geometric Foundations of Gravity 2019
Koht: Tartu Ülikooli füüsika instituut (W. Ostwaldi 1, Tartu)
Korraldaja: Tartu Ülikooli füüsika instituut, teaduse tippkeskus "Tume universum"
Aeg: 17.-21. juuni 2019

Graduate School of Functional Materials and Technologies Scientific conference 2019
Koht: Tartu Ülikooli füüsika instituut (W. Ostwaldi 1, Tartu)
Korraldaja: "Funktsionaalsete materjalide ja tehnoloogiate doktorikool
Aeg: 4.-5. veebruar 2019
Veeb: http://fmtdk.ut.ee/2018/12/03/teaduskonverents-2019/

2018

COST Action “European Network of BioAdhesives” training school on Bioinspired adhesive polymers and hydrogels
Koht: Tartu Ülikooli füüsika instituut (W. Ostwaldi 1, Tartu)
Korraldaja: Tartu Ülikool, COST Action "European Network of BioAdhesives"
Aeg: 3.-7. detsember 2018
Veeb: http://www.enba4.eu/2018/05/21/morphology-and-structure-sem-and-sem-fib-...

Teleparallel Gravity workshop 2018
Koht: Tartu Ülikooli füüsika instituut (W. Ostwaldi 1, Tartu)
Korraldaja: Tartu Ülikooli füüsika instituut, teaduse tippkeskus "Tume universum"
Aeg: 25.-28. juuni 2018

XXII Annual Air Ion and Aerosol Workshop
Koht: Pühajärve Spa (Pühajärve)
Korraldajad: Tartu Ülikool, Helsingi Ülikool
Aeg: 8.-9. mai 2018
Veeb: https://sisu.ut.ee/air_ion_and_aerosol_workshop_2018/

VI International Symposium on Strong Nonlinear Vibronic and Electronic Interactions in Solids
Koht: Dorpat konverentsikeskus (Turu 2, Tartu)
Korraldajad: Tartu Ülikool, Max Planck Institute for Solid State Research (Stuttgart), Brandenburg University of Technology (Cottbus)
Aeg: 28. aprill - 1. mai 2018
Veeb: https://ttl.ut.ee/ws18/

2017

Gravitatsiooni geomeetrilised alused
Koht: Tartu Ülikooli füüsika instituut (W. Ostwaldi 1, Tartu)
Korraldaja: Tartu Ülikooli füüsika instituut, teaduse tippkeskus "Tume universum"
Aeg: 28. august - 1. september 2017

Funktsionaalsete materjalide ja nanotehnoloogiate alane rahvusvaheline konverents FM&NT 2017
Koht: Dorpat konverentsikeskus (Turu 2, Tartu)
Korraldaja: Eesti Füüsika Selts koostöös Tartu Ülikooliga
Aeg: 24.-27. aprill 2017
Veeb: http://fmnt.ut.ee/

2016

Vibronic Coupling and Electron-Phonon Interactions in Molecules and Crystals: XXIII International Symposium on the Jahn-Teller Effect
Koht: Dorpat konverentsikeskus (Turu 2, Tartu)
Korraldaja: Tartu Ülikool
Aeg: 27. august - 1. september 2016
Veeb: https://ttl.ut.ee/jt16/

2015

12-s rahvusvaheline augupõletamise, üksikmolekuli ja sellega seotud spektroskoopiate alane konverents: teadus ja rakendused HBSM 2015
Koht: Tartu Ülikooli Füüsika Instituut (Ravila 14c, Tartu)
Aeg: 24.-27. august 2015

9-s rahvusvaheline luminestsents-detektorite ja ioniseeriva kiirguse transformaatorite alane konverents LUMDETR 2015
Koht: Dorpat konverentsikeskus (Turu 2, Tartu)
Korraldaja: Tartu Ülikooli Füüsika Instituut
Aeg: 20.-25. september 2015

13-s rahvusvaheline Balti aatomkihtsadestamise alane konverents Baltic ALD 2015
Koht: Tartu Ülikooli Füüsika Instituut (Ravila 14c, Tartu)
Aeg: 28.-29. september 2015

2013

Funktsionaalsete materjalide ja nanotehnoloogiate alane rahvusvaheline konverents FM&NT 2013
Koht: Dorpat konverentsikeskus (Turu 2, Tartu)
Korraldaja: Tartu Ülikooli Füüsika Instituut
Aeg: 21.-24. aprill 2013
Veeb: http://fmnt.ut.ee/