När naturen visar vägen till framtidens material

Konferensens program är gediget. Här möter vi professor Michael Mayer, som låter elektriska fiskar inspirera framtidens energilösningar, och professor Sarah Heilshorn, som utvecklar skräddarsydda biomaterial som efterliknar kroppens vävnader – verktyg som hjälper forskare att förstå hur celler beter sig vid sjukdom och hur nya terapier kan skapas.
Biträdande professor Eleni Stavrinidou utforskar hur växter och elektronik kan förenas i levande, fotosyntetiska material där naturen själv blir en del av tekniken.
Professor Henrik Birkedal berättar om narvalens mytomspunna betand, där naturens elegans möter avancerad materialforskning – ett biomineral som kan inspirera utvecklingen av framtidens material.
 ▶ Läs mer om samtliga talare på årets konferens.

– Årets tema visar på både fantasi och kreativitet, säger Leif Asp, professor i lätta kompositmaterial och strukturer, och ledare för styrkeområde Materialvetenskap på Chalmers. – Multifunktionella materiallösningar kan ge viktbesparingar, energieffektivare transporter och mer hållbara systemlösningar. Inspirationen från naturen är central för utvecklingen av framtidens material.

Ett program fullt av inspiration

Konferensen är Chalmers stora mötesplats för materialforskning. 

– Här möts forskare från Chalmers, andra lärosäten, industrin och myndigheter. Med världsledande talare på plats får man en unik inblick i de globala trenderna inom bioinspirerad materialvetenskap – och chansen att få nya idéer och samarbeten som kan växa till något stort, berättar Leif Asp.

Det är hög kvalité på programmet, och det är gratis att medverka på konferensen, men man måste anmäla sig, och det senast den 25 oktober. ▶ Anmäl dig här

Vilken roll tror du bioinspirerade material han ha i framtidens teknik och samhälle?
– Jag tänker att vi kommer att behöva göra mer med mindre. Vara resurseffektivare helt enkelt. Använda mindre material, mindre energi, mindre spill. Naturen är ju fenomenal på att tillverka material med varierande egenskaper – vid rumstemperatur, med låg energiåtgång och nästan inget avfall, säger Leif Asp, och nämner då också områdets betydelse för den gröna omställningen.

Samhällsutmaningar och möjligheter

Vilka samhällsutmaningar berör området?
– Egentligen alla, säger Leif Asp
– Inom transportområdet kan bioinspirerade strukturella energilagringsmaterial leda till lättare fordon och farkoster som förbrukar mindre energi. Material som kan ändra form eller egenskap ger också produkter med större flexibilitet – kanske behöver vi i framtiden inte olika produkter för olika ändamål, utan en som anpassar sig efter uppgiften.

Naturen som läromästare

Vad är det som är så genialt med naturens lösningar i ett högteknologiskt samhälle?
– Jag fascineras över hur naturen skapar material som kan utföra flera funktioner samtidigt – och dessutom vid låga temperaturer. Titta bara på hur naturen framställer både styva, slagtåliga material och mjuka, elastiska strukturer, säger Leif Asp.

Är det något mer du vill berätta?
– Ja! Vi vill gärna att alla doktorander och postdocs på Chalmers bidrar till vår fototävling och med postrar till ▶ postersessionen. Genom att delta i fototävlingen så bidrar man med illustrationer som stärker Chalmers styrkeområde materialvetenskaps bildspråk och man kan vinna en resa till valfritt internationellt forskningslaboratorium. 
Vinnaren av postertävlingen vinner samma sak. Tvåan och trean får stöd för deltagande vid internationell konferens. 

Från kardborrar till hajar och geckos

Bioinspiration är redan här – i många produkter du använder varje dag:

• Kardborreband (Velcro) – inspirerat av kardborrar som fastnar i djurpäls.
• Självrengörande ytor – efterliknar lotusblad som stöter bort vatten och smuts.
• Syntetiskt spindelsilke – lika starkt och elastiskt som naturens eget nät.
• Hajskinnsinspirerade ytor – minskar friktion i vatten och motverkar bakterier; används på fartygsskrov och sjukhusytor.
• Geckoinspirerade lim – fäster utan klister, används i återanvändbara tejper och robotteknik.
• Strukturella färger – som hos fjärilar och skalbaggar; färg utan pigment, för textilier och säkerhetstryck.
• Bioinspirerad robotik – robotar som rör sig som fiskar eller fåglar, effektiva i luft och vatten.

Perspektiv på bioinspirerade material

Inför årets konferens delar  organisationskommittén med sig av sina perspektiv på bioinspirerade material, vilka möjligheter de ser för området – och vad deltagarna kan förvänta sig av Materials for Tomorrow 2025.

Anna Ström, Biträdande professor vid Tillämpad kemi och vice styrkeområdesledare för Materialvetenskap vid Chalmers tekniska högskola:

Varför ska man delta på Materials for Tomorrow, och vad hoppas du att deltagarna tar med sig från konferensen?
– Konferensen samlar en rad framstående talare som belyser bredden inom forskningen kring bioinspirerade material – från biologiska processer till hur naturen bygger komplexa strukturer. De inbjudna talarna kommer både från Sverige, Chalmers och från hela världen. Konferensen är öppen för alla och ett unikt tillfälle att över två dagar på Johanneberg campus få lyssna till ett axplock av världens främsta forskare inom bioinspirerade material. – Jag tror att både publiken och talarna kommer att inspireras av såväl tillämpningar som grundforskning, och jag hoppas att man går från konferensen med nya infallsvinklar till sin egen forskning och entusiasm för forskning. Dessutom hoppas jag att forskarna, studenter, allmänhet får möjlighet att prata forskning och ställa frågor vid posterutställningen!

Martin Andersson, professor i tillämpad kemi på Chalmers med nanomaterial och ytkemi som fokusområden:
Vilken potential ser du för bioinspirerade material inom medicin och hälsa?
– Bioinspirerade material utgör en central drivkraft i utvecklingen av nästa generations medicinteknik. Genom att efterlikna naturens principer för att skapa hierarkiska, funktionella och adaptiva strukturer kan nya material utvecklas som inte enbart uppvisar hög biokompatibilitet, utan även aktivt interagerar med biologiska system. Sådana material kan detektera och svara på fysiologiska signaler samt modulera läkningsprocesser och vävnadsintegration, vilket möjliggör förbättrad funktion i kombination med minskad risk för oönskade effekter.
– Detta banar väg för livslånga implantat, medicinteknik som motverkar infektioner och smarta system som kontinuerligt övervakar kroppens tillstånd för att främja ett hälsosammare liv.

Anders Palmquist, professor och ämnesföreträdare för biomaterialvetenskap vid Institutionen för kliniska vetenskaper, Sahlgrenska akademin.

Hur ser du på möjligheten att bioinspirerade material kan bygga broar mellan medicin och teknik?

– Jag ser konferensen som ett utmärkt tillfälle för samverkan. Vi har stora utmaningar och möjligheter framöver – en åldrande befolkning som vill fortsätta ha ett aktivt och självständigt liv, folksjukdomar som diabetes och benskörhet som negativt påverkar läkningsförmågan, och ett ökat hot med antibiotikaresistens. Här kan vi få bra idéer från hur naturen redan har lösningar – det gäller att vara observant och öppen för nya tvärvetenskapliga samarbeten!

– Inom biomaterialvetenskapen försöker vi hela tiden förbättra behandlingsmöjligheterna för patienterna. Traditionellt har man använt enkla standardmaterial som inte är anpassade för individen. I dag ser vi en stark framväxt av nya tekniker för materialframställning, där bioinspiration är en viktig del och där biomaterial kan skräddarsys för patienten. Evolutionen har skapat unika sätt att anpassa strukturer med optimal mekanisk prestanda, vikt, hållbarhet och ytstruktur – och nu kan vi efterlikna delar av dessa processer för att förbättra inläkning, långtidsfunktion och minska infektionsrisker.