Loodus-, täppis- ja terviseteaduste valdkonnas:
SANDRA KAABEL, ROBIN S. STEIN, MARIA FOMITŠENKO, IVAR JÄRVING, TOMISLAV FRISCIC, RIINA AAV „Size-Control by Anion Templating in Mechanochemical Synthesis of Hemicucurbiturils in the Solid State“, Angewandte Chemie International Edition 2019, 58, 6230–6234

Molekulide iseorganiseerumine on üks intrigeerivamaid fenomene keemias. Makrotsüklite ja molekulaarsete puuride teket lahjades lahustes on suhteliselt palju uuritud, samas teaduskogukonna arusaam lahustivabas keskkonnas toimuvast molekulide iseorganiseerumisest on väga piiratud. Artikkel kirjeldab esimest näidet molekulide iseorganiseerumisest eri suurusega makrotsükliteks mall-molekuli järgi ning lahustivabades tingimustes. Rakendades happe katalüüsi, mehhanokeemiat ja spontaanset anioonsete mall-molekulide abil suunatud oligomeeride reorganiseerumist, sünteesiti tahkes faasis kvantitatiivse saagisega 6- ja 8-ühikulised hemikukurbituriilid. Arendatud sünteesimeetod on väga efektiivne ja keskkonnasõbralik, sest võimaldab tekitada ühes etapis kuni 32 süsinik-lämmastik sidet, samas tarvitades reaktsioonis 100 korda vähem tugevaid happeid, võrreldes olemasoleva sünteesimeetodiga lahusti juuresolekul. Uute efektiivsete ja keskkonnasõbralike sünteesimeetodite väljatöötamine on oluline, sest tagab juurdepääsu molekulaarsete mahutite sünteesile suures skaalas, viimased on rakendatavad keskkonnaseire, materjalide ja bioloogiliste süsteemide uurimises.

Tehnika ja tehnoloogia valdkonnas valiti kaks parimat:
ANTON VEDEŠIN, JOHN MEHMET ULGAR DOGRU, INNAR LIIV, SADOK BEN YAHIA, DIRK DRAHEIM „A Secure Data Infrastructure for Personal Manufacturing Based on a Novel Key-less, Byte-less Encryption Method“, IEEE Access, 2019

Oleme jõudnud 3D-printeritega ajastusse, kus igaüks võib olla uue toote looja. See tähendab uute ärimudelite tekkimist, kus väikesed ja keskmise suurusega ettevõtted suudavad kvaliteetselt ja kiiresti lokaalselt teenindada erinevaid tööstusvaldkondi.

Artikli esimese autori, Anton Vedešini ettevõte 3D Control Systems tegeleb pilvetehnoloogia 3DPrinterOS arendamisega, mille abil saab teha kaudselt 3D-printimist. Kui varem oli printimiseks vaja projekteerida joonestustarkvaraprogrammis ja sooritada veel teisi samme, mis tõstis ka küberturvalisuse riski, siis selle tehnoloogia eesmärk on jõuda ideest füüsilise objektini ühe klikiga. Samuti võimaldab platvorm „tõlkida“ 3D-pildi eri printerite jaoks arusaadavaks. Kui täna on 3D-printimine väga mugav, siis Vedešini ja tema kaasautorite Dogru, Liivi, Yahia ja Draheimi tunnustuse pälvinud artikli fookus on sellel, kuidas turvaliselt korraldada suhtlust kümnete tuhandete printerite vahel. Seda võimaldab n-ö ilma võtmeta ja baitideta krüpteerimine, kus räsifunktsiooniga saadetakse räsisõnum kohale ja tehnoloogia abil saab eri kihtides olevad sõnumid kokku liita. See tähendab, et printer ei saa korraga kogu infot kätte ja sõnumid prinditava eseme kohta saabuvad printerile kihikaupa.

2015. aastal käima lükatud teadus- ja tehnoloogiamahuka teenusega on ühendatud 34 000 printerit, välja on prinditud 1,2 miljonit objekti, kulunud on ligi 400 aastat printimisaega, 41 tonni materjali ning platvormil tegutseb 100 000 kasutajat. Nende hulgas on mitmed tuntud haridusasutused, nagu Yale’i, Harvardi või Duke’i ülikool; ettevõtte tehnoloogia on litsentseerinud Boch ja Kodak.

Kristi Timmo, Mare Altosaar, Maris Pilvet, Valdek Mikli, Maarja Grossberg, Mati Danilson, Taavi Raadik, Raavo Josepson, Jüri Krustok, Marit Kauk-Kuusik „The effect of Ag alloying of Cu₂(Zn,Cd)SnS₄ on the monograin powder properties and solar cell performance“, Journal of Materials Chemistry A, 2019, 7, 24281–24291 DOI:10.1039/C9TA07768E

Suurenev energiatarbimine ja sellega kaasnev CO₂ emissioonide suurenemine on üha kasvav koormus keskkonnale. Nii on negatiivsete kliimamuutuste vältimine ja taskukohase hinnaga energiavarustuse arendamine üha prioriteetsem. Uued tehnoloogiad, mis on puhtamad, keskkonnasõbralikumad, kiiremini realiseeritavad ja kohalikele nõudmistele sobivamad, on olnud viimase aastakümne tehnoloogia arengu üheks suureks proovikiviks.

Päikeseenergeetika vastab kõigile neile kriteeriumitele. Teoreetilised arvutused näitavad, et keeruliste nelja- ja viiekomponentsete materjalide kasutamisel on võimalus valmistada päikesepaneele ligi 30% päikeseenergia elektrienergiaks muundamise efektiivsusega. Tallinna Tehnikaülikooli päikeseenergeetika materjalide teaduslabori ja optoelektroonsete materjalide füüsika labori uurimisrühmade teadustöö on olnud suunatud just selliste ühendite nagu kesteriidid uurimisele.

Aktuaalseks probleemiks nende absorbermaterjalide baasil valmistatud päikesepatareides on avatud ahela pinge puudujääk võrreldes antud materjalidele vastava keelutsooni väärtusega. Samuti esineb kesteriitides palju sügavaid defekte ja defektiklastereid, mis on päikesepatarei efektiivsuse seisukohalt kahjulikud. Üks meetod selliste defektide vähendamiseks on Cu (või Zn) asendamine isoelektrooniliste keemiliste elementidega, millel on suurem kovalentne raadius, näiteks Ag. Fotoluminestsents spektroskoopia ja spektraalanalüüs kinnitasid, et osaline Cu asendamine hõbedaga suurendas absorbermaterjali keelutsooni laiust, mille tõttu kasvas ka päikesepatarei VOC väärtus. Hõbeda vähene lisamine parandas ka lühisvoolu väärtust.

Sotsiaal- ja humanitaarteaduste valdkonnas:
MAARJA TOOTS „Why E-participation systems fail: The case of Estonia’s Osale.ee“, 2019 Government Information Quarterly, 36 (3), 546−559

Viimase 15–20 aasta jooksul on paljud riigid katsetanud veebipõhiste osalusplatvormidega, mis võimaldavad kodanikel poliitika kujundamises kaasa rääkida. Praktikas ei suuda e-osaluse kanalid aga sageli aktiivset kasutajaskonda tekitada ega loodetud kvalitatiivseid tulemusi saavutada. Auhinnatud artikkel uurib e-osaluse platvormide ebaõnnestumise põhjuseid, pakkudes välja analüüsimudeli, mis kombineerib infosüsteemide juhtimise ja e-osaluse teaduskirjandust.

Mudel vaatleb ebaõnnestumist kui protsessi, milles põimuvad ebasoodsad kontekstitegurid, osapoolte ootused-vajadused ja projektijuhtimise probleemid. Artikli empiiriline analüüs pakub lisaks olulisi õppetunde Eesti valitsuse osalusportaali Osale.ee kogemuse näitel, mis võiksid ka teistel riikidel aidata vältida vigu e-demokraatia arendamisel.

Artikkel on osaliselt valminud ETAg-i personaalse uurimistoetuse PUT773 „Avaliku sektori innovatsioon: Kaasaegsete identiteedihaldustehnoloogiate kaasusanalüüs“ toel.