Current distribution measurements and modeling of mass transfer in polymer electrolyte fuel cells

The polymer electrolyte fuel cell (PEFC) is considered as an attractive option to produce electric power in many applications ranging from a few watt portable up to several kilowatt automotive applications. The advantage of the PEFC in these applications stems from its high efficiency, low emissions, silent operation and possible low production costs in the future. However, the main factor hindering the market penetration of PEFC applications is the present high production cost of the cell. To allow lower costs for the PEFC, the cell area has to be used efficiently in order to minimize the material usage. This requires the maximization of the cell performance by enhancing the current production at low potential losses. At high current densities, mass transfer losses become the dominating loss mechanism. The mass transfer losses usually produce uneven current production throughout the active area of the cell. The local current production can be studied by experimental and computational methods. For the experimental characterization of the local current production, two different measurement system based on segmented current collectors have been constructed. The other is for a small PEFC operating with natural convection and the other is for a large PEFC operating with forced convection. In addition to the experimental methods, two different theoretical PEFC models have been developed, the other for the free-breathing PEFC and the other for the forced convection PEFC. The current distribution studies were conducted for the free-breathing PEFC in order to determine the feasibility of using natural convection as an air supply method for the cathode reaction at different cell temperatures and ambient conditions. It was observed that the cell performance is highly dependent on the operating conditions and that the current distribution is uneven in the most cases. The current distribution measurements conducted with the large PEFC were used mainly for the model validation purposes. It was shown that under certain operating conditions the current distribution was uniform and thus a one-dimensional PEFC model could be used. The results showed that two-phase and non-isothermal conditions are likely to exist when a PEFC is operated at high current densities and with well humidified gases.reviewe

The motives of professional athletes to consume sustainable, plant-based food: Contribution of personal values, intrinsic-, and extrinsic motivations to food choices

Professional athletes are expected to follow a strict diet with specific nutritional guidelines, and their food choices are typically formed to maximize their athletic performance. With the new era of sustainable eating, where plant-based food choices have become a norm for many consumers, athletes' have also gotten new complexities to consider while making their food choices. The aim of this research is to explore why professional athletes consume sustainable, plant-based food, by exploring the different values, food choice motives and intrinsic- and extrinsic motivations which reflect on athletes' motives to make sustainable food choices. Food choices are complex decisions, which include the decisions of when, what, with whom, and how to consume, and the decisions are influenced by the life course and previous experiences of consumers, as well as personal values and motivations. Consumers’ personal values, such as benevolence, universalism and stimulation, act as the abstract guidelines for consumers to make certain food choices. Besides, the food choice motives, including price, taste, convenience, and health, are considered as more practical motives that influence consumers’ food choices. However, with the consumer group of professional athletes, the intrinsic motivations that aim to maximize athletic performance, influences athletes’ food choices depending on their personal goals and timing of the season. In addition to intrinsic motivations, the extrinsic motivations also affect the athletes' food choices in certain situations. However, the external motivations are not based on the athlete's own motivation, and those often arise due to pressure, instructions, knowledge, or support from external sources of friends, family, or coaches. The research was conducted as qualitative research of semi-structured interviews, including professional athletes as study participants from different sports fields. The study's findings suggest that athletes are concerned about the health- and environmental factors that their diet and consumption patterns contribute to the outside world. The main motives that reflect on their food choices are taste, price, and convenience. Remarkably, the motive of convenience is particularly influential for athletes, which often leads professional athletes to favor food products that are easy and quick to prepare and fit well into their busy training schedules. Athletes would be motivated to make more sustainable food choices if it would positively contribute to their athletic performance, and if their friends or partners would also eat similarly. However, the lack of knowledge on sustainability matters acts as a barrier to make food choices that support both: sustainability of the earth and athletic performance, which could be an interesting topic for future research.Ammattiurheilijoiden odotetaan syövän terveellistä ruokaa tarkan ruokavalion mukaisesti, ja heidän ruokavalintansa on tyypillisesti muodostettu tukemaan maksimaalista suorituskykyä. Kuitenkin, kestävästä syömisestä ja kasvipohjaisista ruokavalinnoista on tullut kuluttajien uusi normi, ja urheilijatkin ovat alkaneet pohtimaan uusia näkökulmia tekemässään ruokavalintoja, jotka ottavat huomioon ruoan kestävyyden, sekä urheilun suorituskyvyn maksimoinnin. Tämän tutkimuksen tarkoitus on tutkia ammattiurheilijoiden motiiveja syödä kestävää ruokaa, ja tutkia heidän arvojen, sekä sisäisten- ja ulkoisten motivaatiotekijöiden vaikutusta ammattiurheilijoiden kestäviin ja kasvipohjaisiin ruokavalintoihin. Urheilijoiden ruokavalinnat ovat monimutkaisia päätöksiä, joihin sisältyvä päätökset milloin, mitä, kenen kanssa ja miten kuluttajat syövät ruokaa. Lisäksi päätöksiin vaikuttavat urheilijoiden elämänkulku ja aiemmat kokemukset ruoasta, sekä henkilökohtaiset arvot ja motivaatiot. Kuluttajien henkilökohtaiset arvot, kuten hyväntahtoisuus, universalismi ja stimulaatio, toimivat abstrakteina ohjenuorina kuluttajien ruokavalintoihin ja ruokavalioon. Lisäksi ruoan valintaan liittyviä motiiveja, kuten hintaa, makua, helppoutta ja terveyttä, pidetään käytännöllisempinä motiiveina, jotka vaikuttavat kuluttajien ostopäätöksiin ja ruokavalintoihin. Ammattiurheilijoiden luontaiset sisäiset motivaatiot, joihin kuuluu mm. pyrkimys maksimoida urheilullinen suorituskyky, vaikuttavat urheilijoiden ruokavalintoihin, riippuen urheilijan tavoitteista ja kilpailukauden ajankohdasta. Sisäisten motivaatioiden lisäksi myös ulkoiset motivaatiot vaikuttavat urheilijoiden ruokavalintoihin tietyissä tilanteissa. Ulkoiset motivaatiot eivät kuitenkaan perustu urheilijan omaan motivaatioon, ja ne ovat lähtöisin esimerkiksi ystävien, perheen tai valmentajien olemassaolosta, painostuksesta, ohjeistuksesta, tiedonannosta tai tuesta. Tutkimus tehtiin laadullisena tutkimuksena puolistrukturoituina haastatteluina, ja tutkimukseen osallistui eri lajien ammattiurheilijoita. Tutkimustulokset viittaavat siihen, että urheilijat ovat huolissaan terveys- ja ympäristötekijöistä, joihin heidän ruokavalionsa ja kulutustottumuksensa vaikuttavat. Tärkeimmät ruoanvalintamotiivit, jotka heijastavat heidän ruokavalintojaan, ovat maku, hinta ja helppous. Erityisesti helppous on vaikuttava motiivi urheilijoille, mikä saa heidät usein suosimaan helposti ja nopeasti valmistettavia ruokia, jotka sopivat heidän kiireiseen harjoittelu- ja kilpailuohjelmaansa. Urheilijat olisivat motivoituneita tekemään kestävämpiä ruokavalintoja, jos se edistäisi positiivisesti myös heidän urheilullista suorituskykyään, ja jos heidän ystävänsä tai kumppaninsa söisivät vastaavia ruokia. Yksi tärkeimmistä tutkimustuloksista oli tiedon puute ruoan kestävyysasioista, mikä on usein este sellaisten ruokavalintojen tekemiselle, jotka tukevat niin maapallon kestävyyttä, kuin urheilullista suorituskykyä

Ikääntyneet hyvinvointikertomuksissa rakenteellisen sosiaalityön näkökulmasta

Suomessa väestö ikääntyy nopeasti ja yhteiskunnallisessa keskustelussa esiin nousee huoli ikääntymisen taloudellisista vaikutuksista sekä sosiaali- ja terveydenhuollon kasvavasta palvelutarpeesta. Tämän pro gradu -tutkielman tarkoituksena oli kuvata, millaisia teemoja ikääntymiseen ja ikääntyneisiin liittyen nostetaan esille hyvinvointialueiden hyvinvointikertomuksissa sekä jäsentää, millaisena nämä teemat näyttäytyvät rakenteellisen sosiaalityön ja tiedontuotannon näkökulmasta tarkasteltuna. Tulosten pohjalta tutkielmassa pohdittiin myös gerontologisen sosiaalityön paikkaa osana rakenteellista sosiaalityötä. Tutkielman teoreettinen tausta paikantui sekä rakenteelliseen että gerontologiseen sosiaalityöhön, joiden näkökulmasta tutkielman tuloksia tulkittiin. Rakenteellisen sosiaalityön osalta keskiössä oli tieto ja etenkin uudistava lähestymistapa tietoon. Aineisto koostui hyvinvointialueiden lakisääteisistä ja julkisesti saatavilla olevista hyvinvointikertomuksista sekä niihin sisältyvistä hyvinvointisuunnitelmista. Aineiston analysointimenetelmänä oli dokumenttianalyysi, jossa sovellettiin aineistolähtöistä sisällönanalyysia. Analyysin tuloksina muodostettiin neljä pääteemaa: palvelujen kestokyky, kotona asumisen tavoite, toimintakyvyn mittaaminen ja yksilön vastuu, sekä keinot hyvän elämän edistämiseksi. Tulokset osoittavat hyvinvointikertomusten tuottaman tiedon ikääntymisestä ja ikääntyneistä korostavan hyvinvointialueiden heikkenevää huoltosuhdetta sekä kasvavaa sote-palvelujen tarvetta. Ikääntyneiden asuminen ja siihen liittyvä yksiselitteinen tavoite omassa kodissa asumisesta saa paljon huomiota . Toimintakyvyn ja sen edistämisen nähdään tukevan kotona asumisen tavoitetta. Ikääntyneiden hyvän elämän ja sen edistämisen osalta huomiota kiinnitetään niin yksinäisyyteen kuin osallisuuteen. Tulosten perusteella hyvinvointikertomuksista piirtyy monipuolinen kuva ikääntyneiden hyvinvoinnista, terveydentilasta ja olosuhteista. Rakenteellisen sosiaalityön näkökulmasta tieto jää kuitenkin pirstaleiseksi ja pinnalliseksi. Gerontologinen sosiaalityö ja sosiaalityö muutoinkin jäävät näkymättömiin. Hyvinvointikertomusten perusteella esiin kuitenkin tulee, että ikääntyneiden elämässä on ongelmia ja tilanteita, joihin voitaisiin vastata gerontologisen sosiaalityön asiantuntemuksella. Tulosten perusteella myös sosiaali- ja terveydenhuollon palvelujärjestelmän rakenteisiin, sekä ikääntymiseen liittyviin asenteisiin olisi syytä kiinnittää huomiota oikeudenmukaisuuden ja ikääntyneiden ihmisten yhdenvertaisen kohtelun edistämiseksi

Instrumentation and methods for frequency-domain and multimodal near-infrared spectroscopy

In this thesis, instrumentation for a frequency-domain (FD) near-infrared spectroscopy (NIRS) device and for multimodal brain measurements was implemented. Different techniques were applied to human and newborn lamb brain studies. A method to detect light leakage in NIRS measurements was developed. The FD instrument, developed at the Helsinki University of Technology was extended, by implementing 16 pseudo-differential preamplifiers for the analog-to-digital converters with a low noise and excellent interchannel isolation. An instrumentation for a digital signal-processor based lock-in amplifier was also developed. Methods for increasing the number of wavelengths and source positions in the imaging instrument were studied. A second-generation source system with a fast fiber-optic switch and four high-power laser diodes with a low noise temperature-stabilizing electronics was implemented. The imaging device was placed into a cabinet to enable its portability. New detection and source fiber terminals were developed for multimodal brain studies. The different versions of the imaging instrument were applied to four human brain measurements. In a breath-holding and hyperventilation study, the effects of source-detector distance (SDD) and measurement wavelength on the contrast of NIRS responses and the frequency content of signals were studied. Hemodynamic changes in the human brain related to the changes in sleep stages were detected. The multimodal NIRS and electroencephalography measurement setup was implemented and used to study the effects of baseline blood flow changes on the visually evoked hemodynamic and neuronal responses. The feasibility of NIRS as a part of multimodal monitoring setup to detect cerebral hemodynamic changes induced by iloprost and nitric oxide in the preterm lamb brain was also demonstrated. The linearity of the FD measurement parameters as a function of SDD on the human forehead was studied. The regression of phase measurement was observed to be sensitive to light leakage from source to detectors, much more than the regression of modulation amplitude or average intensity measurement. Utilizing this observation, a method to detect light leakage based on the pathlength measurement was developed. The contrast and depth sensitivity of NIRS signals were shown to decrease in measurements where light leakage occurs

Studerandes motivation till att samarbeta på nätbaserade lärplattformer : en analys av situerad motivation och sociala nätverk

Learning in collaboration with others with the support of a computer has been found to improve learning results and increase learner satisfaction in comparison to other methods of learning online, when implemented successfully. Many studies have, however, found that it is common that there is very little social interaction when learning online. This has been shown to be related to students dropping out, low levels of motivation and generally fails to harness the benefit of learning in collaboration with others.The aim of this study is to analyze learner's motivation to collaborate in an online course. Some studies regarding the motivation to collaborate exist in the tradition of computer-supported collaborative learning (CSCL) but very few have taken into account the situational nature of motivation. The participants in this study were students taking part in an online course on responsible business at a university in Finland (N = 179). Their motivation was sampled by triggering the Situational Motivation Questionnaire (SIMS) when they performed collaborative acts, using what is termed context-sensitive ecological momentary assessment. The students' patterns of interaction were studied using social network analysis based on their use of the chat function afforded by the learning platform. Students were found to experience more extrinsic than intrinsic forms of motivation to collaborate on a situational level. Motivation did not appear to be affected by progression in the course or deadlines. Participation in the social interaction was moderately high, varied a lot from student to student and appeared to be clustered to sub-groups within the social network. Intrinsic motivation was more likely to be experienced in positions of lower centrality and betweenness in the social network. Due to there being very little earlier research into this topic using similar methods, these results provide important new insights into why students collaborate in an online environment.I jämförelse med andra former av lärande på nätet, har datorstött lärande i samarbete med andra har visats förbättra lärande resultat och tillfredställelse då det lyckas. Många studier har dock visat att social interaktion i lärande på nätet är sällsynt, vilket har samband till dropout, låg motivation och förlorar nyttorna av kollaborativt lärande. Strävan med denna studie är att analysera studenrandes motivation att samarbeta under en kurs på nätet. Få studier finns om motivationen att samarbeta i datorstött kollaborativt lärande och ännu färre har tagit i beaktande motivationens situerade natur. Deltagarna i forskningen var studeranden som var med i en kurs om ansvarsfull handel på ett universitet i Finland (N = 179). Deras motivation analyserades genom att automatiskt be dem fylla i ett mätinstrument (Situational Motivation Scale) då de betedde sig kollaborativt. Sociala nätverket som uppstod ur deras samarbete härleddes ur hur de använde chat-funktionen som fanns på lärplattformen. Studerandena upplevde mer externa än interna former av situerad motivation för att samarbeta. Motivationens slag påverkades inte av kursens framfart eller deadlines. Studerandena deltog relativt ofta i social interaktion men det varierade mycket mellan studeranden och formade mindre grupper bland kursens deltagare. Interna former av motivation upplevdes mindre sannolikt i centrala eller "betweenness" centrala positioner i sociala nätverket. Det finns bara lite forskning om detta tema som har använt motsvarande forskningsmetoder. På grund av detta ger forskningens resultat viktig information om varför individer samarbetar då de lär sig på nätet

Vakuutuksen erityispiirteet ja vakuutuksenantajan tiedonantovelvollisuus

Vakuutustoiminta on koko yhteiskuntaa hyödyttävää toimintaa. Vakuutusliikkeen harjoittaminen perustuu vakuutuksenantajien ja vakuutuksenottajien välisille yksittäisille vakuutussopimuksille ja näiden sopimusten solmimista ja tulkintaa sääntelevät sopimusoikeudelliset säädökset kuten vakuutussopimuslaki, oikeustoimilaki ja kuluttajansuojalaki. Sopimusoikeuden normeille ominainen piirre, keskittyminen yksittäiseen sopimukseen, on kuitenkin joukkomittaisuutta ja sopimusten vakioitumista edellyttävän vakuutustoiminnan harjoittamisen kannalta ongelmallista. Vakuutuksenottajan vakuutussopimuksista muodostuva vakuutuskanta on enemmän kuin yksittäisten vakuutusten summa. Oikeuskäytännössä esimerkiksi vakuutussopimuksen sovittelu on harvinaista. Vakuutuksenottajien kohtuullistamisvaatimukset hylätään usein perustellen ratkaisuja vakuutuksen erityispiirteillä. Tutkimuksessa selvitetään, mitä ovat nämä vakuutuksen erityispiirteet, ja mikä vaikutus näillä erityispiirteillä on tiedonantovelvollisuuteen sopimusoikeuden työkaluina. Tutkimuksessa pyritään osoittamaan, että vakuutuksenantajan tiedonantovelvollisuuden sisältönä ei ole perinteinen liberalistisen sopimusmallin mukainen osapuolten sopimuksen sisältöä koskevien rationaalisuusedellytysten turvaaminen, eikä materiaalisen sopimusoikeuden mukainen yksittäisen sopimuksen heikomman osapuolen suojaaminen. Ensisijaisena tehtävänä vakuutuksenantajan tiedonantovelvollisuuksilla on yleisön vakuutustoimintaa kohtaan tunteman luottamuksen ylläpitäminen

Kuolleisuuden alue-erot ja niiden muutokset Suomessa vuosina 1981-2000

Only abstract. Paper copies of master’s theses are listed in the Helka database (http://www.helsinki.fi/helka). Electronic copies of master’s theses are either available as open access or only on thesis terminals in the Helsinki University Library.Vain tiivistelmä. Sidottujen gradujen saatavuuden voit tarkistaa Helka-tietokannasta (http://www.helsinki.fi/helka). Digitaaliset gradut voivat olla luettavissa avoimesti verkossa tai rajoitetusti kirjaston opinnäytekioskeilla.Endast sammandrag. Inbundna avhandlingar kan sökas i Helka-databasen (http://www.helsinki.fi/helka). Elektroniska kopior av avhandlingar finns antingen öppet på nätet eller endast tillgängliga i bibliotekets avhandlingsterminaler.Tutkielmassa tarkastellaan kuolleisuuden alue-erojen kehitystä kolmesta näkökulmasta. Ensinnäkin selvitetään, pitääkö aikaisemmissa tutkimuksissa havaittu Itä- ja Länsi-Suomen välinen kuolleisuusero edelleen paikkansa, toiseksi vertaillaan, miten maaseutu- ja kaupunkiväestön kuolleisuus on kehittynyt toisiinsa nähden ja kolmanneksi selvitetään, miten pääkaupunkiseudun asema on kehittynyt muuhun maahan verrattuna. Kuolleisuuserojen muutosta tarkastellaan viisivuotisjaksottain. Kuolleisuuden alue-erojen muutosta selitetään kuolemansyynmukaisen kehityksen kautta ja lisäksi selvitetään, missä määrin havaittuja eroja voidaan selittää alueiden väestörakenteiden eroilla. Tutkimusmenetelminä käytetään elinajanodotteiden ja ikävakioitujen kuolleisuuslukujen lisäksi elinajanodotteen muutoksen dekomponointia iän ja kuolemansyyn mukaan sekä tilastollista mallittamista Poisson-regressioanalyysilla. Aineistona on osa Helsingin yliopiston sosiologian laitoksen käytössä olevaa taulukkoaineistoa, jonka professori Tapani Valkosen johtama tutkijaryhmä on kehittänyt yhteistyössä Tilastokeskuksen kanssa. Taulukkoaineistossa on mukana kaikki ikäryhmät ja kuolemantapaukset vuosilta 1981–2000. Alueita on aineistossa viisi: Itä-Suomen maaseutu ja kaupungit, Länsi-Suomen maaseutu ja kaupungit sekä pääkaupunkiseutu. Keskeisimmät tulokset olivat, että idän ja lännen välinen ero on edelleen olemassa, mutta se on tarkastelujaksona hieman kaventunut. Kaventuminen oli seurausta pääasiassa sepelvaltimotautikuolleisuuden nopeammasta laskusta Itä-Suomessa länteen verrattuna. Maaseudulla asuvan väestön sepelvaltimotautikuolleisuus laski hitaammin kuin kaupunkilaisväestön. Tämä voitiin havaita sukupuolesta riippumatta sekä idässä että lännessä. Kyseinen kehitys heijastui myös selvästi kokonaiskuolleisuuden alue-eroihin maaseudun ja kaupunkien välillä. Aikaisemmissa tutkimuksissa maaseudun ja kaupunkien väliseen kuolleisuuden kehityksen erilaisuuteen ei ole erityisesti kiinnitetty huomiota. Väestörakenteen erot eivät selittäneet kuin pienen osan Itä- ja Länsi-Suomen välisistä kuolleisuuseroista. Sama voitiin havaita erityisesti Länsi-Suomessa maaseutu–kaupunki -akselilla. Idässä maaseutu- ja kaupunkiväestön kuolleisuusero oli pääasiassa väestörakenne-erojen seurausta. Pääkaupunkiseudulla kokonaiskuolleisuus muihin tarkastelualueisiin verrattuna yli 35-vuotiaiden ryhmässä oli alhaista pääasiassa siksi, että väestörakenne pääkaupunkiseudulla oli muuta maata suotuisampi. Muita alueita suurempi osa pääkaupunkiseudulla asuvasta väestöstä oli korkeammin koulutettua ja kuului sosioekonomiselta asemaltaan korkeampaan luokkaan. Väestörakenteen vakioimisen jälkeen kuolleisuus oli pääkaupunkiseudulla asuvien 35 vuotta täyttäneiden miesten keskuudessa korkeinta kaikkina viisivuotisjaksoina ja naisilla sekä vuosina 1986–1990 että 1996–2000. Pääkaupunkiseudun asukkaiden ylikuolleisuus muuhun maahan verrattuna ei selittynyt sepelvaltimotautikuolleisuudella, vaan alkoholikuolleisuus - ja naisilla lisäksi erityisesti keuhkosyöpä - olivat pääkaupunkiseudulla asuvassa väestössä muuta maata yleisempää, kuten aikaisempien tutkimusten perusteella osattiin olettaa. Tulosten perusteella pääkaupunkiseudun asema muihin alueisiin verrattuna ei kuitenkaan erityisesti huonontunut 1990-luvun lopulla . Tutkielman kirjallisuuslähteet olivat pääasiassa väestötieteellisiä, kuolleisuuden alue-erojen muutoksia ja selityksiä tarkastelleet tutkimukset ja selonteot