Vinnande doktorsavhandling utforskar material – från läkemedel till batterier

Läkemedelsformulering och batterier kan förefalla vara vitt skilda saker, men de förenas av en sak: de är uppbyggda av heterogena material, det vill säga flera olika ämnen fördelade i olika faser. Strukturen och fördelningen av dessa faser kan vara helt avgörande för materialets egenskaper. För att verkligen förstå hur en aktiv läkemedelsubstans frisätts i kroppen eller hur ett batteri förändras medan det används, krävs metoder som ger oss en djupare förståelse. När vi förstår mekanismerna som är i spel i materialen, kan vi också förbättra dem.

Den metod Martina Olsson utforskat i sin avhandling är hur röntgentekniker kan avbilda material, och när nu Fysik utser den bästa doktorsavhandlingen vid institutionen under 2025, är det hon som står som vinnare.

– Det som först fick mig intresserad av röntgenavbildning är att det gör det möjligt att se in i material, förstå dess struktur och direkt se hur materialval påverkar en applikation i praktiken, säger Martina Olsson. Vi kan till exempel se hur materialen i en tablett påverkar hur snabbt ett läkemedel frisätts, eller vilka energilagringsmekanismer som dominerar i ett batteri under olika förhållanden. Den typen av kunskap är viktig både för forskning och näringsliv, eftersom det bidrar till utvecklingen av mer effektiva och hållbara material och produkter.

Synkrotronexperiment lockade

För Martina Olsson lockade även möjligheten att arbeta med synkrotronexperiment, där hon kunnat mäta och avbilda material med hjälp av 3D-bilder som återger strukturerna med under hundra nanometers upplösning.

– Med synkrotronexperiment kan vi verkligen utmana gränserna för vad som i dag går att se och mäta med röntgen. Att få chansen att jobba med sådan avancerad utrustning tillsammans med de skarpa forskarna på synkrotroner så som MAX IV I Lund är inspirerande, och en resurs jag hoppas kommer användas mer och mer av svenska universitet och industri!

Ville skapa en tydlig helhet i avhandlingen

Martina Olsson började som doktorand på Chalmers 2020 inom ramen för en så kallad excellensdoktorandtjänst inom Chalmers styrkeområde Nano. Tjänsten innebär bland annat att excellensdoktoranderna har möjlighet att själva välja ämne för sin forskning, så länge det är kopplat till nano-området, och vilken forskargrupp de vill tillhöra. Martina Olsson valde Aleksandar Matic och Marianne Liebis forskargrupper vid institutionen för fysik. I juni förra året disputerade hon.

– När jag skulle börja skriva min avhandling funderade jag mycket på upplägget och vad jag egentligen ville tillföra med kappan, den inledande ramberättelsen i en avhandling. Det som jag tyckte var viktigast, och också svårast, var att skapa en tydlig helhet och en sammanhängande berättelse, eftersom mina projekt skiljer sig åt i tillämpning. Vid första anblick är det kanske inte självklart hur studier av mediciner och batterier hänger ihop. Därför ville jag fokusera på och lyfta fram det som förenar dem: teknikerna, experimentdesignen och de metodutmaningar jag arbetat med, utöver de direkta resultaten. Under själva skrivandet gillar jag att jobba iterativt och inte vara rädd för att ta bort eller ändra delar då man oftast kommer på bra idéer under skrivandets gång!

”Skriv något som ger mervärde till artiklarna”

Till andra doktorander, som precis börjat skriva på sina avhandlingar, skickar hon vidare ett råd hon själv fick under arbetet – att skriva något som ger mervärde till de vetenskapliga artiklar som utgör grunden för avhandlingen.

– Resultaten finns redan i artiklarna, så avhandlingen behöver inte bara upprepa dem. Fundera i stället på vad som är din specifika vinkel och helheten i projektet. Hur kopplar olika projekten till varandra och vilka likheter eller paralleller kan man dra? Kan kappan fungera som en bra startpunkt för en framtida doktorand inom området? Just den idéfasen är också den roligaste delen av skrivandet, det är då man får vara som mest kreativ och forma den större berättelsen.

I dag arbetar Martina Olsson som fysiker på RTI Group, där hon utvecklar mätinstrument för kvalitetssäkring av röntgenutrustning.

– Här arbetar jag både med hårdvaruutveckling, där jag har direkt nytta av mina kunskaper inom materialvetenskap och fysiken bakom röntgendetektorer, och med algoritmutveckling och dataanalys. En hel del av arbetet ligger på så vis nära det jag har sysslat med tidigare. Dessutom har tiden på Chalmers gett mig en stark grund i hur man effektivt angriper komplexa problem, arbetar tvärvetenskapligt och driver projekt från idé till färdig lösning, vilket jag har stor nytta av.