Professor Maarja Grossberg-Kuusk: teaduses on salapära

Teaduse keskel üles kasvanud Maarja Grossberg-Kuusk (41) on pühendanud oma karjääri materjalide uurimisele. Ta juhib tehnikaülikoolis Materjali- ja keskkonnatehnoloogia instituuti, peab loenguid, juhendab teadustöid ja täidab veel mitmeid rolle, millel kokku on üks suur eesmärk – anda oma panus inimtegevuse teadmistepõhisemaks ning keskkonnasõbralikumaks muutmisesse. Sügisel esitati ta Eesti Teaduste Akadeemia akadeemikukandidaadiks* arvuti- ja tehnikateaduste valdkonnas, mis viitab sellele, et professori töid ja tegemisi on märgatud. Kirjutab Kadri Kütt.

Maarja huvi füüsika ja materjaliteaduste vastu pärineb lapsepõlvest – tema isa ja mõlemad vanaisad on olnud õppejõud ning tegelenud teadustööga. „Akadeemiline kodune õhkkond oli mulle kasvulavaks. Üks mu vanaisa töötas TTÜ-s mäekateedris põlevkivi kaevanduste temaatika alal ja teine Teaduste Akadeemia spetsiaalses konstrueerimisbüroos. Isa on mul meditsiinitehnika insener ja õpetanud päris pikalt elektroonikat ka keskkoolis.”

Keskkooliks oli Maarjal selge, et ta läheb edasi reaalaineid õppima. Ta otsustas füüsika kasuks juba sel erialal õppivate tuttavate käest saadud info põhjal, saades eesootavast selge pildi. „Kaalusin ka keskkonnatehnoloogia eriala, aga keemia ei ole olnud kunagi minu tugevaim külg. Õpingute käigus tuli ühel hetkel spetsialiseeruda ja minu silmad lõid särama õppeainetes, kus uurisime erinevate meetoditega materjale.” Bakalaureusekraadi tegi Maarja füüsikas, olles otsinud ülikoolist juurde aineid, mida tema õppekavas ei olnud ja nii sattus ta magistrantuuri hoopis materjaliteaduse instituuti, kus kaitses magistritöö ja hiljem ka doktoritöö. 

Otsus akadeemilise karjääri kasuks oli Maarjal selge hetkeks, mil ta sattus bakalaureuseõpingute lõpus teaduslaborisse. Teadustöö kui selline huvitas teda, selgumisel oli, kus täpsemalt seda teha. „Mul on karjääri jooksul olnud korduvalt võimalus käia oma erialal mitmekuuliste perioodidena tugevates ülikoolides või uurimisinstituutides. Need kogemused on olnud silmiavardavad ja olen sealt edaspidiseks palju kontakte saanud. Väga kasulik ja soovitatav on käia ära, et näha, kuidas mujal asju tehakse ning sealt enda jaoks parim kaasa võtta. Samas on ka Eestis väga head tingimused teadustöö tegemiseks. Seda mõtet, et läheksin ja jääksingi välismaale, ei ole mul olnud. Pere on mul Eestis ja seda ei suudaks ma ohverdada.”

Töö päikeselise tuleviku nimel

Maarja teadustöö on eelkõige seotud materjalide ja tehnoloogiatega, mida kasutatakse päikeseenergeetikas rakendamiseks. Ta töötab oma tiimiga välja uusi materjale, mida päikesepaneelides kasutada ja ka struktuure, mis looks selles valdkonnas järgmisi võimalusi. „Pooljuhtmaterjale, mis on meil fookuses, rakendatakse erinevates valdkondades. Uurime neid pikema perspektiiviga, et mida ka näiteks elektroonikas kasutama hakata.” Enamik elektroonikast on hetkel ränipõhine. Olemas on aga väga huvitav grupp materjale, mis on kahedimensionaalsed ja nii õhukesed, et koosnevad vaid kolmest aatomkihist. Neil on erilised omadused, mida nad tiimiga tuleviku rakenduste huvides uurivad. 

Materjaliteaduse tulevikust rääkides võib loota, et valikud saavad olema üha keskkonnasõbralikumad. „Kui rääkida päikeseenergiast, siis on see niivõrd kiiresti kasvav valdkond, et meil on vaja ränipõhisele lisaks erinevaid tehnoloogiaid, et kogu vajadust ära katta. Peame leidma alternatiivseid materjale ja kui need juba välja töötada, võiksid need kindlasti olla loodust säästvamad, efektiivsemad ning võimaldama uusi rakendusi.”

Uute päikesepaneelide tehnoloogiate väljatöötamise üks põhjuseid ongi see, et praegusel juhul on just räni valmistamine materjali- ja energiakulukas protsess. Uuemad tehnoloogiad on aga keskkonnale oluliselt väiksema jalajäljega. „Eestis tuleb päikeseparke kogu aeg juurde, me ei ole veel ühe gigavatini jõudnud, aga senine kogumaht jääb ligikaudu 600 megavati juurde. Mikrotootjaid on palju, aga probleemiks on meie võrgu kehv vastuvõtlikkus, mis tähendab, et paljudes piirkondades Eestis ei ole võimalik parke üldvõrku ühendada. Tekib olukord, kus investeeringu tasuvus ei ole nii hea ja vaja on korraliku salvestuslahendust.”

Teadus nõuab kannatlikkust

Protsess uute materjalide väljatöötamisest kuni nende kasutuselevõtuni on pikk. Maarja tiim tegeleb näiteks materjaliga kesteriit, mis koosneb neljast elemendist: vask, tsink, tina ja väävel. Aastal 2005 olid nad ühed esimesed, kes sellega alustasid ja hetkel on saavutatud materjali 12-protsendine efektiivsus teoreetiliselt võimalikust 30 protsendist ehk ollakse peaaegu poolel teel. Selles vallas on loodud spin-off ettevõte, kes tehnoloogiat juba skaleerib, aga turule sellega veel minna ei saa, kuna enne peab efektiivsus tõusma ja tagatud olema ka pikem eluiga. Maarja kogemuse põhjal vähem kui kümne aastaga uus materjal kindlasti laborist turule ei jõua, pigem võtab see aega 15–20 aastat.

Maailma muutmise missioon

Maarja argipäeva mahub õppetöö, teadusprojektide ning materjali- ja keskkonnatehnoloogia instituudi juhtimisele lisaks veel väga palju teemasid, ükski nädal ei sarnane eelmisega. Instituudi direktori kohusetäitjana on tal juhtida pea 100-liikmeline töötajaskond kaheksa laboriga. Iganädalaselt annab Maarja ka loenguid ja juhendab kolme doktoranti. „Tudengid ja õpetamise protsess on minu jaoks motiveerivad. Minu teadustöö käib hetkel eelkõige läbi doktorantide. Nemad teevad praktilise poole ja siis analüüsime ning arutame ja teeme järgmisi plaane. Ise ma hetkel laboris enam väga mõõtmas ei käi, kui just ei ole vaja kedagi välja õpetada. Hea meelega teeksin seda rohkem, kui vaid aega oleks. Eks see on ka omamoodi areng – anda edasi oma oskuseid ja teha teed järgmisele põlvkonnale ning liikuda ise järgmisele tasemele.”

Maarja on lisaks Eesti Noorte Teaduste Akadeemia president, kus ta koordineerib tegevusi järgmise suveni. „Minu jaoks on see väga õpetlik kogemus olnud. Akadeemias on koos erinevate erialade noored ja suurepärased teadlased ning igas valdkonnas on omad väljakutsed, nii rõõmud kui ka mured. Igapäevaselt reaalteaduste keskel olles ei pruugi tajuda, mis küsimused on näiteks humanitaarteadlastel õhus või kuidas nad oma tööd korraldavad.” 

Õppe- ja teadustööle lisaks tegeleb Maarja veel projektide juhtimisega, mis sisaldab nii suhtluse kui ka sisulise töö koordineerimist, aga ka uute võimaluste taotlemist. Teadus on Eestis projektipõhine, uurimisgrupid elavad projektist projektini. See tähendab, et ühe projekti alguses tuleb juba järgmist taotlema hakata.

Teaduse juures meeldib Maarjale kõige rohkem salapära. „Me ei tea kunagi, kuhu oma teadustööga jõuame. Võime hüpoteese püstitada, aga tulemus on ikka üllatus. Igasuguse uue teadmise saamine on lõpuks õnnestunud katse tulemusena nii suur rõõm. Teaduses on väga palju põnevaid valdkondi ja neid tuleb kogu aeg juurde. Juba see innustab oma panust andma ja maailma paremaks muutmise suunas pingutama. Üldeesmärk on ju väga suur – aidata lahendada ülemaailmset energiakriisi – ja kui sinna saab oma pisikese panuse anda, on see väga oluline.”

Noored ja teadus

Teadusvaldkonna võimekust Eestis hindab Maarja väga heaks, selle rahastamist aga kehvaks. Projektide taotlemine on peavalu, enamik neist finantseeringut ei saa ja nii jäävad paljud uurimisgrupid rahastuseta ning teadlased tööta. Mida sageli ei tajuta on, et see mõjutab tugevalt ka õpet ja spetsialistide koolitamist. Tugevalt mõjutab see just noori teadlasi, kuna rahastamisest tulenev ebastabiilsus viib stressitaseme lakke ja nad otsustavad lõpuks kas motivatsiooni puudumise või erasektori paremate pakkumiste tulemusel teadusest lahkuda. 

„Peame mõistma, et noor teadlane (ka muu eriala noor spetsialist) on enamasti väikeste laste vanem ja ta ei saa lubada endale karjäärivalikut, mis perele stabiilsust ei taga. Samas on just see aeg, kus teadlaskarjäärile hoog sisse anda ja end tõestada. Need noorteadlased, kes selle perioodi akadeemilises maailmas vastu peavad, enamasti ka jätkavad.” Maarja hinnangul võiks noortel olla selge karjäärisüsteem, mille toel teaduse valdkonnas edasi liikuda ja see ei tohiks sõltuda vaid projektide rahastusest.

Juhustes peituvad võimalused

Maarjale pakub teadusmaastiku arengute seas väga huvi ka plasti väljavahetamine kvaliteetsete, alternatiivsete materjalide vastu. TTÜ materjali- ja keskkonnatehnoloogia instituudis tegeletakse samuti bioplastidega, aga tavalisele plastile ei ole veel võrdväärset loodud. Eesti on Maarja sõnul looduslikuma tarbimise ja keskkonnasäästlikuma elustiili poolest Euroopa riikide seas pigem rivi tagumises otsas. 

„Eesrindlikes riikides, nagu Rootsis, Taanis, Saksamaal, on keskkonnasõbralikud lahendused palju paremini ja konkreetsemalt kasutusele võetud. Eestis on küll öeldud, mida võiksime teha ja lahendused ka olemas, aga reaalsuses toimib see kehvasti. Meil ei ole see valdkond nii reguleeritud, et inimesed ka tegelikult midagi teisiti teeks. Ettevõtete puhul on see tugevamalt paigas, eriti neil, kes oma tooteid Eestist välja müüvad. Tavatarbija mõistes on meil aga väga pikk tee minna. Küll aga kiidan noori, sest nemad on keskkonna suhtes palju vastutustundlikumad, näen seda ka oma laste pealt. See annab lootuse parema tuleviku suhtes.”

Maarjal on rohkelt tegemisi, suureks planeerijaks ta end aga pea. Eesmärgid on tal nii teadus- kui ka õppetöös, aga plaan sinna juurde kujuneb jooksvalt. „Mulle tundub, et alati, kui ma midagi planeerinud olen, ei lähe see üldse nii. Püüan siis seda stressi endale mitte tekitada. Võib isegi öelda, et mulle on hakanud meeldima juhuslikkus ja arenev kohanemisvõime. Mul on palju olnud selliseid juhuseid, kus mingisugused teemad, inimesed jõuavad minuni ilma, et oleksin neid planeerinud või otsinud. Nendest on nii ägedad projektid ja suhted välja kasvanud, mille eest olen südamest tänulik. Tuleb ise avatud olla.”

Inimestega suhtlemine ja nende juhtimine on aastate jooksul kasvanud arvestatavaks osaks Maarja tööst. Ta peab end pigem introverdiks, kes vajab piisavalt ka omaette olemise aega. Ajas on tema valmidus suhelda ja seda ka nautida aga arenenud. „Minu praegune direktori amet nõuab palju suhtlemist ja mulle meeldib see, lisaks näen selles rollis instituuti tervikuna. Varem olin ühe uurimisgrupi juht ja ei tajunud alati, mida teised teevad. Nüüd näen seoseid erinevate laborite vahel ja ka väljakutseid ning see meeldib mulle väga.”

Naised teaduses vs meesteadlased

Teadusmaastik on naiste ja meeste osakaalu ning võimaluste suhtes Maarja arvates kindlasti võrdväärsemaks muutunud. Pehmemates teadusvaldkondades on jätkuvalt rohkem naisi ja seda ka mitte nii pehmes materjaliteaduste vallas. „Naisteadlaste puhul on kõige kriitilisem pere loomise aeg. Kui sel ajal toetavad nii kodu kui tööandja, jäädakse suure tõenäosusega teadusesse. Kui see periood muutub aga kriitiliseks, saabub hetk, mil naised lähevad teadusest ära. See puudutab ka mehi, aga vähesemal määral. Ma ei soovi tähtsustada üht või teist sugu, teadus vajab kindlasti mõlemaid.”

Maarjal endal on hästi läinud, ta on saanud pere- ja tööelu edukalt ühendada. Tal on kaks last, kellest esimene sündis doktorantuuri lõpus ja teine mõni aasta hiljem. „Teise lapse puhul olin juba ka projektide ja uurimisgrupi juht ning siis oli keerulisem kõigega toime tulla. Mul jäi töö juures alles päris palju kohustusi ja selle ning mitmete eraeluliste sündmuste tulemusena oli see mu elus üks raskemaid aastaid. Mul on aga kogu aeg olnud nii pere kui ka uurimisgrupi ja instituudi tugi. Samamoodi toetame alati oma noori, et nad saaksid rõõmu tunda pere loomisest ja tuleksid hea meelega meie juurde tagasi.”

Maarja kahel tütrel on samuti teaduspisik sees ja nad on reaalainetes tugevad. „Minu abikaasa on ka ülikoolis füüsika lõpetanud ja töötab projekteerijana. Kui kodus midagi teeme, näiteks parandame tehnikavidinaid, siis selgitame taustal ning lapsed tunnevad huvi. Meil on tavaks, et püüame asjad ise ära parandada enne, kui need selleks kuhugi viime või ära viskame. Teine pool, mida lapsed aga minu pealt tajuvad, on suur töökoormus ja see võib neid ära ehmatada. Siin püüan jääda inimeseks ja olukorda neile ka selgitada, et töö ja kodune elu peavad olema tasakaalus ning püüdlen kogu aeg ise selle poole.”

Kui Maarjal siiski tekib vaba aega, armastab ta lugeda ja aias toimetada ning looduses olla. Tema jaoks on stressimaandavad tegevused nii talvine lumerookimine kui suvine aiasaaduste kasvatamine. „Üks suur hobi on mul rooside kasvatamine. Mul on aias mitukümmend erinevat roosisorti ja nendega ma seal toimetan. Eelmine aasta, kui sain 40, kinkis abikaasa mulle aeda pika roosipeenra, kus on 13 erinevat sorti märgilist roosi.”

*Uued akadeemikud valitakse 7. detsembril akadeemia üldkogu istungil.

Maarja Grossberg-Kuusk CV

Haridustee : 

2005–2010 Tallinna Tehnikaülikool, materjaliteadus, doktoriõpe

2003–2005 Tallinna Tehnikaülikool, materjaliteadus, magistriõpe

1999–2003 Tallinna Tehnikaülikool, tehniline füüsika, bakalaureuseõpe

1987–1999 Tallinna Tehnikagümnaasium (endine Tallinna 43. Keskkool)

Karjäär: 

Alates 2006. aastast on ta seotud Tallinna Tehnikaülikooliga, täites erinevaid tööülesandeid ja olles erinevatel ametikohtadel. Alates novembrist 2021 on ta Materjali- ja keskkonnatehnoloogia instituudi direktori kt. 

Tunnustused ja erinevad rahvusvahelised stipendiumid (mittetäielik loetelu): Honda Motor Ltd doktoriõppe stipendium (2006), Swiss Baltic Net Graduate Award (2007), Tallinna Tehnikaülikooli aasta noorteadlane 2015, L’Oréal Baltic – UNESCO programmi „Naised teaduses“ stipendium (2020), Eesti Vabariigi teaduspreemia tehnikateaduste alal, koos Jüri Krustokiga tööde tsükli „Uute 2D ja 3D mitmikpooljuhtide optiline spektroskoopia“ eest.