Materiaalien rakenteet ja niiden sisäiset prosessit ovat monimutkaisia ja usein näkymättömiä ilmiöitä. Niitä voidaan kuitenkin tutkia atomi- ja molekyylitasolla ydinmagneettisen resonanssin (NMR) avulla. Tutkimukseni keskittyy kehittämään ja soveltamaan NMR- ja magneettikuvantamisen (MRI) menetelmiä, joilla voidaan kuvata ja kvantitatiivisesti analysoida rakenteellisia ja dynaamisia ominaisuuksia erilaisissa materiaaleissa, kuten biomateriaaleissa, joissa diffuusio, relaksaatio ja aineensiirto kietoutuvat toisiinsa.
Työni keskiössä ovat biopohjaiset materiaalit, kuten puu ja ligniini, sekä niiden kemiallisen ja fysikaalisen käsittelyn vaikutukset rakenteeseen ja ominaisuuksiin. Tavoitteena on ymmärtää, miten luonnon polymeerit hajoavat, reagoivat ja järjestäytyvät eri olosuhteissa, ja miten tätä tietoa voidaan hyödyntää uusiutuvien ja kestävien materiaalien kehittämisessä. Kehittämäni NMR-analyysimenetelmät tuottavat uutta tietoa materiaalien mikro- ja nanorakenteista ilman näytteiden tuhoamista.
Viime vuosina olen laajentanut tutkimustani myös rakennusmateriaalien ja ionisoivan säteilyn vuorovaikutukseen. Tutkimme, miten erilaiset geopolymeerit ja alkaliaktivoidut sideaineet vaimentavat gammasäteilyä verrattuna perinteiseen portlandsementtiin, ja miten materiaalien koostumus ja tiheys vaikuttavat säteilyn etenemiseen. Nämä tutkimukset liittyvät sekä vähähiiliseen rakentamiseen että säteilyn mittaus- ja suojamateriaalien kehittämiseen.
Työskentelen Oulun yliopistossa fysiikan tutkijana Suomen Akatemian rahoittamassa akatemiatutkija-hankkeessani. Väitöstyöni ja sen jälkeinen tutkimukseni yhdistävät fysikaalisen kemian, materiaalitutkimuksen ja menetelmäkehityksen näkökulmia. Lähestyn tutkimuskysymyksiä perustutkimuksen kautta, mutta etsin niistä aina yhteyden käytännön sovelluksiin, oli kyse sitten uusiutuvista biomateriaaleista, säteilyn hallinnasta tai arkeologisen kulttuuriperinnön säilyttämisestä.