Projektid

The OptimaMind project is focused on time-restricted-eating to enhance brain health and combat the challenges of ageing. Historically, human access to food was often sporadic, making intermittent fasting (alternatively called Time-Restricted Eating (TRE)) a natural part of life. This historical context sets the stage for understanding the potential benefits of TRE in modern times, especially in the context of cognitive health. TRE has been shown to induce adaptive molecular changes that protect cellular resources while enhancing physical and cognitive performance. Such changes include a reduction in systemic inflammation and an increase in cellular antioxidant potential. One of the examples of TRE effects is the production of beta-hydroxybutyrate (BHB), a ketone body enhancing cognitive functions. BHB, produced in the liver, is an essential energy substrate offering beneficial properties over other energy sources. Conversely, frequent meal consumption and a lack of physical activity can inhibit BHB production, thus diminishing its positive effects. The OptimaMind project aims to study the effects of TRE on biomarkers of cognitive functions, particularly in ageing populations, using various methods. The proposed project will utilise existing biobank samples and different fasting protocol cohort data available in Europe to investigate neuroprotective biomarkers in a diverse population. The expected outcomes include new insights into TRE as a non-pharmacological strategy to enhance cognitive longevity and prevent dementia. The project also aims to inform healthcare providers and the public about practical, evidence-based strategies for maintaining brain health. OptimaMind will influence public health recommendations, clinical practices, and the wellness industry, ultimately aiming to improve cognitive health and quality of life in ageing populations.

Antimikroobsete membraanide olulisus sai kõigile selgeks COVID pandeemia ajal. Selliseid membraane kasutatakse näiteks näomaskides erinevate patogeenide leviku tõkestamiseks või haavasidemetes krooniliste patsientide ravis. Elektrokedratud nanofiibritest tehtud komposiitvõrgud on heaks materjaliks selliste antimikroobsete membraanide valmistamiseks. Kitsaskohaks selliste mitmekihiliste- ja mitmest materjalist koosnevate membraanide tegemisel on see, et puudub kvaliteedi kontroll ketruse ajal. Käsitsi läbiviidav kontroll on aeglane, mis pidurdab oluliselt selle tehnoloogia edukat kommertsialiseerimist. Käesolev uurimisprojekt arendab välja tehnoloogia, mis võimaldab teostada kiiret reaalajas toimuvat kontrolli mitmekihiliste membraanide elektroketramisel. Kasutades kognitiivelektroonika põhimõtteid suudab välja töötatud tehnoloogiline lahendus jälgida korraga mitut erinevat parameetrit, mis määravad elektroketruse abil toodetud materjalide kõrge ning ühtlase kvaliteedi.

Inimene-robot koostöövaldkonna arendamiseks luuakse nii Virumaa Digi- ja Rohetehnoloogiate Innovatsioonikeskuse, Virumaa kolledži kui ka Taltechi peamaja baasil koostöörobootika ja protsessidele adapteeruvate seadmete arendus- ja katselabor. Loodavas laboris on võimalik uurida inimene-masin koosloome psühholoogilisi aspekte, töökoha disaini jms. Lisaks seadmete/füüsiliste süsteemide adapteeruvust tootmise protsessidesse. Seda kõike nii reaalses kui ka digitaalses (laiendatud reaalsuse) keskkonnas, toetudes Tööstus X.0 kontseptsioonile.

Kaasaegse tootmise kohandamisnõuded nõuavad tihedamat koostööd operaatorite ja automatiseeritud tehnoloogiate vahel, mille tulemuseks on uudne inimese ja roboti koostöö (HRC) ja interaktsiooni (HRI) paradigma, mille eesmärk on suurendada inimeste võimeid töökohal. Digitaalne Kaksik (DT) ja Ümbritsevad tehnoloogiad (XR) toetavad inimoperaatori kaasamist simulatsioonipõhistesse liidestesse, mis on mõeldud turvaliseks, tõhusaks, multimodaalseks ja adaptiivseks HRI-ks. Nende liideste kavandamist ja rakendamist ei ole veel piisavalt käsitletud. Selle projekti eesmärk on määratleda, milline on praegune lähenemisviis DT ja XR nõuete määratlusele, analüüsides DT liideste ja muud tüüpi sisendmeetodite kasutuselevõtu potentsiaali ja väljakutseid HRC kontekstis, nende jaotamist inimese ja arvuti interaktsioonis ( HCI) ja selle valdkonna praeguste eksperimentaalsete uuringute seis, mis toob inimese tagasi ahelasse Tööstus 5.0 kontseptina, läbi tööstus- ja tervishoiu valdkondi.

CROSS-projekti eesmärk on tugevdada Euroopa teadusruumi, arendades uuenduslikke tööriistu, et rakendada uute ELi hartade põhimõtteid, edendada organisatsioonilisi muutusi ning parandada karjääriteede ühilduvust. Projekti olulisteks tulemusteks on enesehindamise pädevustööriist, teekaart ülekantavate oskuste koolitamiseks, mentorluse käsiraamat, karjäärinõustamise teekaart, sektoritevahelise koostöö käsiraamat ja HRS4R juhendmaterjalide andmebaas. Nende tööriistade arendamine toimub kaasloomeprotsessi kaudu, kaasates sidusrühmi üle Euroopa ja hõlbustades seeläbi ResearchComp praktikakogukonna loomist ning tööriistade kohandamist erinevatele Euroopa ökosüsteemidele. Väljatöötatud karjäärijuhtimise teenuste puhul viiakse läbi pilootkatsetused neljas sektoritevahelises võrgustikus. Lisaks sellele luuakse CROSS- projekti raames juhendmaterjalide ja nõustamise platvorm, mis toetab asutusi HRS4R kvaliteedimärgise taotlemisel.

Tselluloos on maailmas enamlevinud biopolümeer, mis suudab asendada fossiilseid plaste ja kiudaineid. Tselluloosipõhised plastid moodustavad siiski ainult 0,2% ja tehiskiud 1% maailma tehislike ja sünteetiliste polümeeride kasutusest. Tselluloos vajab nimetatud toodete valmistamiseks keemilist modifitseerimist. Seni on tselluloosikeemia tööstust piiranud protsessi keskkonnamõju ja kulukus. Tselluloos on ka Eesti jaoks kõige olulisem biomaterjalide toore, kuid tselluloosikeemia tööstus on siin piiratud. Samas annab see tööstus tselluloosile kõige kõrgema lisandväärtuse. Kuna Eestis on jõuliselt arenemas biotoodete tööstus, mille väljundiks on tselluloos siis arendab käesolev projekt reaktiivse ekstrusiooni tehnoloogiat, millega tselluloosi keskkonnasäästlikult ja ressursitõhusalt väärindada biomaterjaliks kasutades taimsete õlide tootmise kõrvalsaadusi. Projekti tugevdab ettevõtete ja akadeemia koostööd, suurendab kompetentsi puidukeema valdkonnas ning panustab akadeemilisse järelkasvu.

Inseneripuittoodete valmistamisel läbib puit mitmeid protsessietappe, mis mõjutavad nii puidu kui ka lõpptoote kvaliteeti. Hetkel puuduvad holistilised uuringud nende protsesside kaasmõju kohta liimliite kvaliteedile. Vaatamata 20-aastasele teoreetilisele baasile ebapiisava adhesiooni ja liimkatsete tulemuste varieeruvuse mõistmiseks on vahendid, et mõista pinnadefektide mõju liimliite kvaliteedile, välja arendamata, mille tulemuseks on suured hajuvused liimliite kvaliteedis ja aeglane tehniline areng. Lisaks uuritakse projektis inseneripuittoodete tulepüsivust. Täiustatakse projekteerimis- ja hindamismeetodeid ning laiendatakse nende ulatust uutele uuenduslikele puittoodetele, mis põhinevad eksperimentaalsetel uuringutel ja termomehaanilistel simulatsioonidel. Projekti tulemused kiirendavad biopõhiste liimide kasutuselevõttu, parandavad inseneripuittoodete konkurentsivõimet ja turvalisust ning soodustavad madala kvaliteediga puiduliikide kasutamist.

Projekti eesmärk on välja töötada odavad ja kiired analüütilised tööriistad kliiniliselt oluliste biomarkerite ja keskkonnasaasteaineite tuvastamiseks keerulistes keskkondades, kasutades sensormassiiviga integreeritud molekulaarselt jäljendatud polümeere (MIP) kui robustseid ja odavaid biomimeetilisi retseptoreid. Projekt keskendub MIP mugavate ja keskkonnasõbralike sünteesimeetodite väljatöötamisele, mis võimaldavad MIP-ide automatiseeritud ja tõhusat integreerimist sensormassiiviga, samuti sobivate andmetöötlusmeetodite väljatöötamisele MIP-põhiste sensormassiivide genereeritud signaalide tõhusaks tõlgendamiseks. Usume, et projekti raames välja töötatud lahendused loovad uue põlvkonna analüütilised tööriistad, mis, aitavad kaasa rahvatervise ja ohutuse parandamisele kriitilistes tööstusharudes, nagu meditsiiniline diagnostika ja keskkonnaseire.

Projekti RESCHIP4EU "Kiipide projekteerimisoskuste tugevdamine Euroopas" (Reinforcing Skills in Chips Design for Europe) eesmärgiks on terviklik tugi ELi kõrgharidusele sardsüsteemide projekteerimise valdkonnas - ränist alates läbi kiipsüsteemide projekteerimise ja tootmise kuni nutikate ja ohutuskriitilise platvormide ja rakendustarkvarani. Programmi terviklik olemus on innovatsiooni jaoks hädavajalik ja annab lõpetajatele ainulaadse konkurentsieelise, et kavandada, analüüsida ja uuendada nutikaid, rohelisi ja ohutuskriitilisi sardsüsteeme Euroopas.

TIRAMISU "Koolitus ja innovatsioon usaldusväärsete ja efektiivsete serva-AI kiipide disainimisel“ on Euroopa HORIZON MSCA doktorantide koolitamise võrgustiku projekt. TIRAMISU üldine uurimiseesmärk on praktiline metoodika usaldusväärse ja energiatõhusa serva AI riistvara selgroo disainimiseks ja innovatsioonijuhtimiseks. Tegevus pakub tugevat interdistsiplinaarset koolitust tulevastele Euroopa inseneridele ja teadlastele, kes veavad innovatsiooni usaldusväärsete ja energiatõhusate serva AI kiipide väljatöötamisel. Konsortsium on strateegiliselt kavandatud soodustama ristdistsiplinaarseid sünergiaid, integreerides sujuvalt innovatsioonijuhtimise uurimistöö äärealuste AI disaini tehniliste aspektidega. Mitteakadeemilist sektorit esindab Euroopa lipulaev R&D keskus nanoelektroonikas - IMEC, globaalne liider tööstuselektroonikas ja suurim pooljuhtide tootja Saksamaal - Infineon, usaldusväärne autotööstuse lahenduste pakkuja - Dumarey, maailma juhtiv EDA tööriistade arendaja - Cadence. Akadeemiline tipptase on loodud juhtivate IKT ja tehnoloogia innovatsiooni inseneriülikoolide ning Euroopa suurima rakendusuuringute organisatsiooni - Fraunhoferi poolt.

CitySense on uuenduslik linna sensori ökosüsteem, mis kasutab ühissõidukite parki, et pakkuda nutikatele linnadele skaleeritavat, mobiilset andmete kogumist ja täiustatud andmeanalüüsi. Erinevalt traditsioonilistest staatilistest anduritest kasutab CitySense modulaarset, rändlevat riistvarasüsteemi, mis kogub reaalajas andmeid linna infrastruktuuri, õhukvaliteedi ja liiklusolude kohta. Süsteem koondab andmeid olemasolevatest allikatest ja töötleb neid täiustatud tehisintellekti mudelite abil, pakkudes linnaametnikele, ettevõtetele, teadlastele ja kodanikele praktilisi teadmisi. Muutes ühissõidukid mobiilseteks sensorikeskusteks, vähendab CitySense linnaüleste sensorivõrkude kulusid ja keerukust, tagades samal ajal linnakeskkonna ulatusliku katvuse. Projekt keskendub peamiste linnaprobleemide lahendamisele Tallinnas (Eesti), Pulas (Horvaatia) ja Dublinis (Iirimaa), kus iga linn seisab ainulaadsete probleemidega, nagu teekateolude jälgimine, liiklusmärkide inventuur ja õhukvaliteedi haldamine. CitySense pakub oma mooduldisaini kaudu paindlikku lahendust, mis võimaldab erinevate sensorimoodulite hõlpsat integreerimist linna konkreetsete vajaduste rahuldamiseks. See lähenemisviis mitte ainult ei minimeeri infrastruktuurikulusid, vaid parandab ka andmete kogumise tõhusust suurtes linnapiirkondades.

See projekt põhineb uuel paradigmal "vool kui teave", mis on teedrajav lähenemisviis veealuste mitmemõõtmeliste voogude tuvastamiseks looduses. See viib uute, optimeeritud seadmete ja mõõtmismeetoditeni, et klassifitseerida ja uurida veealust keskkonda, kui traditsioonilised meetodid on liiga kallid või lihtsalt ei toimi. Vool kui teave on inspireeritud veeloomadest, kellel on välja arenenud täiustatud sensoorsed süsteemid, mis ühendavad tajumise ja teabe töötlemise ühtsesse raamistikku. Taotlusega edendatakse TalTechi veealuseid sensortehnoloogiaid töötavatest prototüüpidest (TRL3 kuni TRL5) kuni katsetamiseni asjakohastes töökeskkondades (TRL6) ning toetab tehnoloogiasiiret Eesti ja rahvusvahelistele ettevõtetele. Need seadmed ja meetodid annavad teadlastele ja otsustajatele uusi ja usaldusväärseid allikaid vooluandmetest äärmuslike kliimaja ilmastikunähtuste ajal, kus tavapärased seadmed ei toimi ja kui kriitiline infrastruktuur on ohus, näiteks tormi ja üleujutuste ajal.

Andmed on kujunenud tähtsaimaks ressursiks majanduse ja avaliku halduse automatiseerimise ning lahenduste optimiseerimise jaoks. Projekti eesmärgiks on tõsta andmevaldkonna uurimistööde taset ja sünergiat, seeläbi oluliselt tugevdades Tehnikaülikooli võimekust koostööks eesti majanduse ja avaliku haldusega, nii ühisprojektide, konsultatsioonide kui täiendõppe ja tudengite ettevalmistamise kaudu. Sel eesmärgil fokuseerub projekt masinõppe kasutamisele andmevaldkonnas: masinõpe, seejuures eriti närvivõrgud, on tulevaste tarkvarasüsteemide võimekuse ja tarkvaraehituse peamine arengumootor. Konkreetne eesmärk on suurendada uute, tipptasemel spetsialistide arvu närvivõrkudel põhineva masinõppe valdkonnas, rakendades neid koostöösse olemasolevate andmeteaduse valdkondadega: andme- ja reeglikaevandamine, andmesemantika, inimkeelsed andmepäringud, teadmiste esitamine, andmeintegratsioon, statistika ja andmehaldus.