Mika Pettersson (kemisti)

Mika Pettersson (s. 13. maaliskuuta 1969) on suomalainen kemisti ja professori. Hän on toiminut vuodesta 2011 fysikaalisen kemian professorina Jyväskylän yliopistossa. Pettersson on kansainvälisesti tunnustettu kokeellisen fysikaalisen kemian ja niin kutsutun aikaerotteisen spektroskopian asiantuntija. Hänet tunnetaan erityisesti nanotieteiden ja materiaalitieteiden atomitason rakennetutkimuksen tutkijana.

Akateeminen ura

Mika Pettersson väitteli 1998 Helsingin yliopistossa filosofian tohtoriksi fysikaalisen kemian alalta. Väitöskirja palkittiin parhaana kemian väitöskirjana. Valmistumisen jälkeen hän työskenteli postdoc-tutkijana Helsingin yliopistossa ja Kalifornian yliopistossa. Kalifornian-vuosinaan hän työskenteli professori Vartkess A. Apkarianin johdolla matalien lämpötilojen kemiaa tutkineessa tutkimusryhmässä. Pettersson alkoi tuona aikana hyödyntää ultranopeaa laserteknologiaa aineen rakenteen tutkimuksessa.
Pettersson nimitettiin 2002 fysikaalisen kemian dosentiksi Helsingin yliopistoon. Vuonna 2003 hän aloitti akatemiatutkijana Jyväskylän yliopistossa. Vuosina 2008–2010 hän toimi Jyväskylän yliopistossa määräaikaisena professorina.

Vakinaiseksi professoriksi

Jyväskylän yliopistoon perustettiin 2011 matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan dekaani Henrik Kuntun aloitteesta fysikaalisen kemian professuuri. Professuurin erikoistumisalana on aikaerotteinen spektroskopia poikkitieteellisessä nanotieteiden, materiaalitieteiden ja rakennekemian tutkimuksen ja opetuksen ympäristössä. Virkaan valittiin Mika Pettersson ja hän aloitti professorina elokuussa 2011. Hän vastaa virassa tutkimuksen ohella fysikaalisen kemian opetuksesta ja sen kehittämisestä.

Tutkijana

Aloittaessaan tutkimustyönsä Jyväskylän yliopistossa 2003 Mika Pettersson tutki valon avulla aikaansaatuja isomeroitumisreaktioita ja värähdyskoherenssia. Sittemmin hänen tutkimuksensa on laajentunut rakennetutkimukseen ja soveltavaan tutkimukseen. Nanotieteen ja fysikaalisen kemian tutkijana Pettersson on kiinnostunut aineen rakenteesta nanotasolla. Hän on tutkinut sekä yksittäisiä nanopartikkeleita että nanomateriaaleja. Petterssonin tutkimusten tuloksia on hyödynnetty muun muassa nanoteknologiassa, elintarvikekemian tutkimuksessa sekä virustutkimuksessa. Eräänä hänen mielenkiinnon kohteenaan ovat olleet hiilinanoputket. 
Tutkijana Petterssonin pääasiallinen erikoisala on ultranopean epälineaarisen spektroskopian soveltaminen  kiinteän aineen rakennetutkimuksessa. Hän soveltaa tutkimukseen erilaisia optisia mikroskopian ja spektroskopian menetelmiä sekä laserspektroskopiaa. Laserspektroskopian avulla on tehty myös soveltavaa tutkimusta. Vuonna 2007 Pettersson ryhmineen tutki kemiallisten reaktioiden ohjaamista ultralyhyiden pulssien avulla. Merkittävä osa Petterssonin tutkimuksesta tapahtuu Jyväskylän yliopiston poikkitieteellisessä tutkimusympäristössä Nanotiedekeskuksessa (Nanoscience Center).

Soveltava tutkimus

Professori Pettersson on tutkimustensa ohella kehittänyt erilaisia tutkimus- ja kuvantamismenetelmiä. Hänen tutkimusryhmänsä on kehittänyt niin sanotun CARS-teknologiaan (Coherent Anti-Stokes Raman Microscopy, CARS) perustuvan mikroskopialaitteiston, jolla on pystytty kuvantamaan yksittäisiä nanoputkia. Ryhmä on kehittänyt myös grafeenin muokkaamiseen sovellettavan menetelmän, joka perustuu lasersäteilytykseen. Soveltavan spektroskopian alalla Petterssonin ryhmä on kehittänyt Raman-spektrometrilaitteiston, jonka avulla pystytään tutkimaan kaasujen pitoisuuksia elintarvikepakkauksissa.
Jyväskylän yliopistossa toimii vuosina 2014–2016 erityinen RECENART-projekti. Hankkeessa taideteoksien aitoutta tutkitaan erilaisten ainetta rikkomattomien tutkimusmenetelmien (mm. hyperspektrikameran) avulla. Osana projektia Pettersson on kehittänyt menetelmän taideteosten aitousmerkinnän tekemiseen nanomateriaalin avulla.

Kultahiukkastutkimus

Vuosina 2008–2014 Pettersson johti professori Hannu Häkkisen kanssa Jyväskylän yliopistossa tehtyä kokeellista tutkimusta, jossa tarkasteltiin kultahiukkasten kemiallisten ominaisuuksien muutoksia. Tutkimuksen avulla selvitettiin hiukkasten optisia ja dynaamisia ominaisuuksia. Pettersson tutkimusryhmineen säteilytti kultahiukkasnäytettä laservalolla ja tutki sen jälkeen, kuinka hiukkasten itseensä imemä säteilyenergia kulkeutuu ympäristöön.  
Kultahiukkastutkimuksen yhteydessä havaittiin, että kultahiukkasia voidaan hyödyntää herkkinä sensoreina kemiallisessa analytiikassa ja biokuvantamisessa. Tutkimuksen tuloksia on sovellettu muun muassa virusten havaitsemiseen. Virus on niin pienikokoinen, että sitä ei pysty helposti erottamaan tavanomaisilla kuvantamismenetelmillä. Kun sen pintaan istutetaan kultahiukkanen, se erottuu esimerkiksi spektroskopian avulla. Kuvantamisen avulla on saatu uutta tietoa myös virusten pinnan rakenteesta ja sen mahdollisista muutoksista viruksen eliniän aikana.

Julkaisut

Pettersson on kirjoittanut ja toimittanut useita julkaisuja. Tutkimusuransa aikana hän on julkaissut yli sata vertaisarvioitua tieteellistä artikkelia. Useat näistä on julkaistu merkittävissä julkaisusarjoissa.